介绍了在四片应变电阻片组成的全桥电阻桥电路的基础上实现较高精度简易电子称的过程。 四片常用120Ω 精密铂金应变电阻片组成全桥电阻桥电路，通过调零电路、前级放大、低通滤波、后级精密放大、AD 采样，实现简易电子称的基本功能。论述了实现对悬梁臂的形变检测，对微小信号实现放大。 系统通过低通滤波器以及零漂移，自调零放大器实现对噪声的抑制，以及对有用信号的放大与检测。
本文介绍了一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤。 称重范围 5．00g～500g；重量小于 50g，称重误差小于 0．5g；重量在 50g 及以上，称重误差小于 1g，且可以数字显示，具有去皮，设置单价（元／ 克），可计算物品金额并实现金额累加的功能。
1.硬件设计方案
系统以 STC89C52 为主控制器，通过程控功率放大电路和啸叫检测与抑制电路实现带啸叫抑制的音频功率放大系统。 硬件电路主要包括电阻应变式称重传感器、单片机、前级低噪声放大、低通滤波器、后级精密放大，AD 采样模块。 用 Altium De-signer 设计 PCB，具体系统框图如图 1 所示。
扩展的内容主要有机械调零电路、 显示屏接口、ADC 采样基准电压产生模块。
1．1 传感器电路电路设计
设计采用四片阻值同为 120Ω 的精密铂金电阻应变片组成全桥差动电阻桥。 该电路输出的是差分有用信号，因此后一级电路需要用差分放大电路实现对有用信号的放大。
1．2 前级放大电路模块设计
如图 4 所示为前级放大电路原理图。
设计采用 AD620 是一款低成本、高精度仪表放大器，具有功耗低，噪声小及供电范围广的特点，仅需要一个接在引脚 1 和 8 上的外部电阻 RG 来设置增益 ，增益范围为 1 至 10000，并且该电路产生的噪声和漂移也很低。
RG ＝ 49．4kΩ
G－1
AD620 的参考电压为 2．5V，实现差分输入 ，输出时在差分放大信号上叠加直流参考电压 2．5V。
1．3 低通滤波电路模块设计
设计采用 OPA333 是一款理想的具有自调零和零漂移功能的轨至轨输出的精密放大器， 使用 OPA333 芯片搭建有源滤波器对电路进行低通滤波。 因为经过前级放大电路，信号叠加有一个基准电压的直流分量， 低通滤波器并不会对直流信号进行衰减，可以有效地对电路中的高频噪声信号进行衰减。
OPA333 的输入电压范围为 1．8V～5．5V， 因此需要将其参考地设为 2．5V，实现以 2．5V 为基准，对交流信号进行滤波。
1．4 后级放大电路模块设计
设计采用 OPA333 是一款理想的具有自调零和零漂移功能的精密放大器，使 OPA333 具有十分好的失调电压，基本不会引入多余的噪声。
OPA333 的输入电压范围为 1．8V～5．5V，，因此需要将其参考地设为 2．5V，以满足电路的需求，对交流小信号进行放大。 使最终输出电压范围在 2．5V～5V 之间变化。
OPA333 放大的要求是在满足 AD 采样输入电平的情况， 尽量放大信号， 但是输出的信号的范围要在 2．5V 到 5V 之间，保证信号不会削顶失真。 要保留一定的裕量，保证放大器的正常工作，以及保证电子秤去皮功能的正常。
2.程序设计
本题主控芯片选用 STC89C52。 该款芯片具有操作简单，性能良好，性价比高的优点。 由于 89C52 芯片未集成 AD 芯片，所以选用了一款 12 位 AD 采样芯片 TLC2543。
程序主体思路是单片机通过轮询方式， 查询 AD 芯片数据采集情况及 4*4 矩阵键盘输入情况。 通过计算将结果通过1602 液晶屏幕显示出来。
功能一：通过 AD 采样电压， 换算出重量； 功能二： 键入单价；功能三：去皮；功能四：累加；仿真截图如图 7。
3.简易电子称数据测量
时间：2016 年 7 月 26 日～2016 年 7 月 28 日 室内温度：28℃。
测试仪器为：UNI－T UT805A 万用表；MOTECH LPS305直流稳压电源；Tektronix TDS 1012 数字示波器。
3．1 测试方案与测试数据
首先为了得出系统输出电压与物体重量之间的关系， 假设输出与放置的物体质量之间存在线性关系， 对简易电子称从空重开始测量，验证它们之间是否满足线性关系，通过测得的多组数据进行分析数据。
使用随机测量法对得出的输出电压与物体重量之间的关系进行检验，先对 20g 之前的物体进行全部抽样测量，对之后的物体进行随机选择质量进行测量，看显示是否符合标准。
3．2 误差分析
由于采用 12 位 ADC 采样输出， 虽然 ADC 的精度已经达到设计要求，但是 ADC 直接采样会有略微的误差。 电路的噪声、环境的噪声，经过放大电路会对最后的输出造成较大的干扰。 由于输入信号的电压只有 μV 级别， 和运放的输入失调电压和温漂都在同一个数量级，以及使用的运放的电阻的热噪声，都会对输出造成影响。
