Loadcell based mass measurement system

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, loadcell tabanlı, mikrobilgisayar denetimli küçük boy bir elektronik ağırlık ölçüm sistemi tasarımı yapılmıştır. Loadcell 'in doğrusal çıkış verme özelliğiyle, 1 gram hassasiyet alınmıştır, ölçüm kapasitesi 10 kilogram 'dır. Tezin birinci bölümünde loadcell 'in kısa bir tanımı verilmiş, daha sonra ikinci bölümde özellikleri incelenmiştir. Üçüncü bölümde loadcell özelliklerine dayanılarak bir analog yUkseltici tasarımlanmış, hassaslığı arttırmak için çok düşük offset 'li operasyonel yükselticiler kullanılmıştır. Ayrıca gürültü eliminasyonu için de bir filtre tasarımı yapılmıştır. Dördüncü bölümde elde edilen analog sinyalin sayısal 'a dönüştürülmesi için kullanılan çevirici ve çevirme yöntemi anlatılmıştır. Referansların hassas ayarlanması için kullanılan devreler verilmiştir. Takibeden bölümde Intel 6031 mikrodenetleyici, sistem programı, özellikleri ve yazılımı açıklanmış, roikrodenetleyicinin kullanımı anlatılmıştır. Sistemin tüm işlevleri mikrodenetleyici yazılımı yardımıyla yapılmaktadır. Yeni rutinler ve gerekli donanım sisteme eklenerek yeni özellikler kazandırmak mümkündür. iii

SUMMARY In this thesis, a loadcell based, microcomputer controlled, small-size multi-purpose weight measurement system is designed and implemented. Using loadcell' s linear output, ± 1 gram accuracy is obtained. Measuring capacity is 10 kilograms. In chapter one,, a short definition of loadcell is given and its specifications are inspected in chapter 2. Chapter 3 describes the design of an analog amplifier, which is based on the loadcell specifications. In order to improve the accuracy, an ultra low offset operational amplifiers and to eliminate noise, a low-pass filter are used. In chapter 4, an analog-digital converter which is used to obtain digital signal from analog input, and its conversion principles are explained. In next chapter Intel 8031 microcontroller, system software and its functions are described. All system functions are carried out by a microcomputer program. Moreover the capabilities can be increased by adding nev software routines and necessary hardware. ii