项目概述
电子天平具有数字显示、直接读数、快速称量、重量轻、操作简便、抗干扰能力强等特点，并采用了微机技术使其智能化、多功能;可与打印机、计算机相联机进行在线测量、数据统计分析等。
3 功能
去皮称重；
累计称量；
悬挂称量；
自动校正；
量程转换；
称量单位转换（克、克拉、盎司）；
计数功能；
积分时间可调；
灵敏度可调；
打印功能；
RS232C标准输出接口。
4 技术指标
量程：0～100g；
读数精度： 0.1mg；
秤盘尺寸： Φ80mm；
外型尺寸：324mm×217mm×335mm；
净重： 7kg；
电源： 220V/50Hz（可用6V直流电源）。
5 工作原理
应用电磁力平衡式传感器的电子天平称量是通过支架连杆与一个线圈相连，该线圈置于固定的永久磁场中。当线圈通电时，自身产生的电磁力与磁场磁力作用，产生向上的作用力，该力与称盘中称量物的向下重力平衡。线圈通入的电流大小与该物重力成正比，利用该电流大小可计量称量物的重量。其线圈上电流大小的自动控制与计量是通过传感器、调节器及放大器实现。当盘内称量物的重量变化时，与盘相连的支架连杆带动线圈同步下移，传感器将此信号检出并传递，经调节器和电流放大器调节线圈电流大小，使其产生向上之力，推动称盘到原位置为止，重新达线圈电磁力与物重力平衡，此时的电流可计量物重。
由于电子天平是利用电磁力平衡的原理，没有机械天平的横梁，没有升降枢装置，全量程不用砝码，直接在显示屏上读数，所以具有操作简单，性能稳定，称量速度快，灵敏度高等特点。
6 方案实现
当被称物置于称盘后，因重力向下，线圈上就会产生一个电磁力，与重力大小相等方向相反。这时传感器输出电信号，经整流放大，改变线圈上的电流，直至线圈回位。模数转换器中的放大电路将来自传感器的微弱信号放大，并将放大后的模拟电压信号转换成数字量后输出给MCU，MCU通过对数据的读取和处理，最终在LCD上显示出物体的重量。
硬件电路包括电源电路，单片机以及外围电路，A/D转换电路，显示电路，键盘电路，RS232通讯电路，EEPROM存储电路等几个部分。
电源电路由供电电路和低压检测电路两部分构成。供电电源使用4节1.5V干电池或者直接通过AC-DC电源适配器提供，额定输入电源电压为：工作电压DC6V；最大工作电流100rnA。当工作电压低于额定工作电压时，低压检测电路会给出报警，保证了天平的准确性。
图 1 电子天平组成框图
7 关键技术
6.1 传感器选型
电子天平的核心部件是称重传感器，传感器是信息采集系统的首要部件，所以传感器的精度对最终的精度起决定性的作用。按传感器的种类划分：
1. 电磁平衡式，利用电磁力平衡原理而制成的电子天平,这种电子天平，其结构复杂但精度很高，可达二百万分之一以上的精度，它是目前国际上高精度天平普遍采取的一种形式。
2. 电感式，利用差动变压器原理而制成的天平，结构简单，精度和成本较低，它是目前广泛应用在精度要求不高的行业中的一种天平。
3. 电阻应变式，它是应用电阻应变式原理制造的天平，精度可达万分之一，称量范围较大，从几公斤至几十顿，适合大称量设备，如汽车衡、电子皮带秤等。
4. 电容式，它是利用电容原理制造的天平，其构造简单，精度较低，应用于一般要求的行业中。
对于分辨率为1：1，000，000左右的电子天平，最好选择电磁力平衡式传感器。
电磁力平衡式传感器对生产条件要求较高。这种电子天平由于其独特的工作原理工艺水平，精度非常高，主要用于高端市场。能生产出高标准的厂商也比较少。
对于电子天平的设计，其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。
6.2 微弱信号调理及A/D选型
A/D需要集成高频率调制器整形量化噪声，以便把噪声移到调制器频率的一半处，数字滤波器只通过低频信号。A/D还应包含一个低噪声可编程增益放大器（PGA），它具有很高的内部增益以放大来自称重传感器的微小输出信号。与需要外部增益电阻器的分立放大器相比，集成的PGA经过优化能保证很低的温度漂移。在由分立元件构成的配置中，任何由温度漂移引起的误差都会通过增益级电路被放大。传感器可以与这类ADC直接相连。
在使用标准高分辨率ADC的电子天平应用中，不太可能用ADC的整个满度范围。如果天平要达到1：1,000,000分辨率，A/D的位数至少要在20bit以上。另外，电子天平系统通常工作在一定的环境温度下。设计时必须要考虑在超过室温的条件下系统的精度。因为随温度变化的增益漂移可能是误差的主要来源。因此，设计电子天平时选择一款具有低增益漂移的ADC非常重要。