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基片，其厚度多在0.03～0.05mm之间。
箔式应变片和电阻丝应变片相比较，具有如下特点：
1）金属箔栅很薄。当箔材和丝材具有同样的截面积时，箔材与粘接层的接触面积要比丝材大，使它能很好地和弹性体共同工作。其次，箔材的端部较宽，横向效应相应地较小，因而提高了应变测量精度。
2）箔材表面积大，散热条件好，故允许通过较大的电流，可以输出较强的电信号，从而提高测量灵敏度。
3）箔材的尺寸准确、均匀且能制成任意的形状。特别是为制造应变花和小标准应变片提供了可能，从而扩大了应变片的使用范围。
4）便于成批生产。
箔式应变片的缺点是生产工序比较复杂，引出线的焊点采用锡焊不适用于高温环境下测量，另外价格较丝式为贵。
3. 金属薄膜应变片
金属薄膜应变片是薄膜技术发展的产物。它是采用真空蒸发或真空沉积等方法在薄的绝缘基片上形成厚度在0.1μm以下的金属电阻材料薄膜敏感栅，最后再加上保护层，易实现工业化批量生产。它的优点是应变灵敏系数大，允许电流密度大，可在-197～317℃温度下工作。主要问题是，尚难控制其电阻与温度和时间的变化关系。
本项目选用金属箔式应变片，其粘贴位置如图2.2所示。
本项目要求称量范围为0～15kg，重量误差不大于 ±0.005kg ，考虑到秤台自重、振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定称重( 15kg)。在称量仪表允许的条件下，一般传感器选择量程为实际最大受载的2～2.5倍，所以我们选择的传感器量程为30kg ，精度为 0.01%，满量程时误差 0.003kg 。可以满足本系统的精度要求。通过综合分析，本项目最终确定采用金属箔应变式称重传感器，并且其弹性元件为S形双连孔结构，其原理如图2.3所示。 2.3.4 应变式称重传感器的各种补偿
电阻应变式称重传感器在将各应变片引线连接成桥路之后，虽然在输入端加上供桥电压，输出端就可得到反应重量大小的输出信号，但是由于传感器受到种种因素的影响，而会产生一系列误差。因此在实际使用之前，必须对传感器进行一系列补偿和调整工作。其中包括温度补偿、灵敏系数调整、非线性误差补偿等。经补偿和调整后的传感器性能
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指标都会大大提高，并能使有关参数满足标准化要求，便于使用和更换?7?。
R1+ΔR1R2-ΔR2U0R3-ΔR3R4+ΔR4U
2 .3 应变式称重传感器的原理图
1. 非线性补偿
从理论计算或实际测定表明，传感器的输出电压U0与所加载荷W并不绝对成线性关系。引起传感器非线性输出的主要原因有：电桥的非线性误差；弹性元件在受载后其横截面积会有微小变化，引起应力和应变量的改变，造成应变与载荷之间非线性；弹性元件本身的非线性和应变片本身的线性等。但是只要设计合理，传感器的输出可以达到很好的线性关系，因此在一般情况下该项补偿可不必做。
2. 温度补偿
为了提高电桥灵敏度或进行温度补偿，往往采用四臂差动电桥，如图2.3所示。设初始时R1?R2?R3?R4?RU?U,?R1?RR??R2??R3??R4??R ,则输出电压为
0 （2-1）
又
式（2-2）中
S?R?S?R （2-2）
——应变片的灵敏度系数；（一般在1.7～3.6之间，本文取S=2）；
?——应变片的纵向应变；
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R——应变片的电阻（多选用120Ω）；
?WAE ?式（2-3）中
（2-3）
?mgW——被称量物品的重量；（W——弹性体面积； ——弹性体的弹性模量；
）
AE由式（2-1）、（2-2）、（2-3）得
U0?USWAEUWAE （2-4） （S=2）
UAE
?2弹性体、电源确定后，为常数，令
UAE=K，则U0?2KW，传感器的输出电压
与被称量物品的重量成定比关系。
2.4 单片机系统
单片机与一般的微型机相比，具有以下特点?8?： 1）集成度高、体积小
在一块芯片上集成了构成一台微型计算机所需的CPU、ROM、RAM、I/O接口以及定时器/计数器等部件，能满足很多应用领域对硬件的功能要求，因而由单片机组成的应用系统结构简单，体积特别小。
2）面向控制、功能强
单片机面向控制，它的实时控制功能特别强，CPU可以直接对I/O接口进行各种操作，能针对性的完成从简单到复杂的各类控制任务。
3）抗干扰能力强
单片机内CPU访问存储器、I/O接口的信息传输线（总线）大多数在芯片内部，因而不易受外界的干扰，另外由于单片机体积小，适应温度范围宽，在应用环境比较差的情况下，容易采取对系统进行电磁屏蔽等措施，在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，所以单片机应用系统的可靠性比一般的微机系统高得多。
4）使用方便
由于单片机内部功能强，系统扩展方便，因此应用系统的硬件设计非常简单，再加上国内外提供了多种多样的单片机开发工具，它们具有很强的软件调试功能和辅助设计
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的手段，这样使单片机的应用极为方便，大大的缩短了系统研制的周期，还可方便的实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。
5）性能价格比高
由于单片机功能强、价格便宜，其应用系统的印板小，接插件少，安装调试简单等一系列原因，使单片机应用系统的性能价格比高于一般的微机系统。
6）容易产品化
单片机上述特性，缩短了单片机应用系统自样机至正式产品的过渡过程，使科研成果迅速转化为生产力。
8位单片机由于其功能强、品种多，被广泛应用于各个领域。随着价格的不断下降，估计今后几年内8位单片机仍活跃在单片机的舞台上。
使用单片机可靠、经济，现已广泛应用于国民经济的各个领域，对各个行业的技术改造和产品的更新换代起到重要的推动作用。
单片机广泛用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，提高它们的测量速度和测量精度，加强控制功能，简化仪器仪表的硬件结构，便于使用、维修和改进。用单片机改造原有的测量、控制仪表，能促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化和柔性化发展，如温度、压力、流量、浓度显示和控制仪表等。通过采用单片机软件编程技术，使长期以来测量仪表中存在的误差修正、线性化处理等难题迎刃而解。目前国内外均把单片机在仪表中的应用看作是仪器仪表产品更新换代的标志。单片机在仪器仪表中的应用非常广泛，例如，数字温度控制仪、智能流量计、红外线气体分析仪、氧气分析仪、激光测距仪、各种医疗器械、数字万能表、智能电度表、各种电子秤、皮带秤以及转速表等。不仅如此，在许多传感器中，也装有单片机，形成所谓智能传感器，用来对各种被测参数进行现场处理。
MCS-51系列单片机的应用技术比较成熟，应用领域也很宽。该系列中的8051在我国被当作单片机的代表，8031是无ROM的8051，而8751则是用EPROM代替ROM的8051。
8051内部主要包括CPU、存储器结构和并行I/O接口、串行I/O接口、定时器/计数器、中断控制及复位等基本功能电路。
8051单片机的基本特性如下： （1） 具有8位的中央处理器（CPU）； （2） 芯片内有时钟发生电路；
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（3） 具有4K ROM； （4） 具有128字节RAM
（5） 具有21个特殊功能的存储器； （6） 具有4个I/O端口、32根I/O线； （7） 可寻址64K外部数据存储器； （8） 可寻址64K字节外部程序存储器； （9） 具有两个16位定时/计数器； （10）可有5个中断源，配备2个优先级； （11）具有一个全双功能串行接口； （12）具有位寻址能力，适于逻辑运算。 8051的引脚排列如图2.4所示。
2.5 电路设计
硬件电路是决定仪器性能的重要因素。便携式智能仪器的硬件设计以轻巧、简单、低功耗、低成本为原则，尽量采用集成化芯片，减小电路规模。本节对便携式电子秤的电路设计进行介绍，并对几种主要单元电路分别进行详细论述。 2.5.1 称重传感器的供桥电源
传感器供桥电源的供电方式一般有直流供电和交流供电两种?7?。对于要求反应速度高的，如电子秤及轧制力测量仪等多选用直流供桥。
采用直流供桥的特点是：可以获得高稳定度的直流电源；当电桥的输出信号是直流时，则可以使用通用的直流测量和记录仪器对传感器的输出进行测量；对传感器至测量仪表的连接导线要求较低；电桥平衡电路比较简单等。其缺点是在信号的输送过程中容易引入工频干扰，而且所用放大器比较复杂。
直流电桥的优点是高稳定度的直流电源易于获得，电桥调节平衡电路简单，传感器及测量电路分布参数影响小，在测量中常用直流电桥。
传感器的供桥电源，必须具有较高的电压和频率稳定度，以及足够大的输出电流。可见电桥的输出电压除和电阻变化成正比外，同样还和供桥电压成正比。
供桥电压的稳定度应该根据传感器的精度而定，其基本误差的绝对值不超过传感器基本误差绝对值的1/5。