電子秤向提高精度和降低成本方向發(fā)展的趨勢引起了對低成本高性能模擬信號處理器件需求的增加。這種需求范圍并不是很明顯：因為大多數(shù)電子秤是以1:3,000或1:10,000的分辨率輸出最終的稱重值，這里使用12 bit～14 bit的模數(shù)轉換器 （ADC）很容易（顯然地）滿足要求。然而，高精密檢測的電子秤表明達到這種分辨率要求并不容易；實際上，這種情況下ADC的精度需要達到接近于20 bit。在本文中，我們將討論一些電子秤的系統(tǒng)技術指標以及設計和構建一個電子秤系統(tǒng)所需考慮的問題。設計中主要考慮的問題是峰峰值（PP）噪聲分辨率、ADC的動態(tài)范圍、增益漂移和濾波。我們使用作為評估板的電子秤參考設計，將來自實際稱重傳感器（又稱作負荷傳感器）的測量結果與來自穩(wěn)定參考電壓源的輸入進行了對比。

稱重傳感器
最普遍的電子秤是使用橋式稱重傳感器實現(xiàn)的，稱重傳感器的輸出電壓直接與放在其上的重量成比例。圖1示出了典型的稱重電橋；它是一個具有至少兩個可變橋臂的4電阻結構的電電橋，其中由所稱重量引起的電阻變化可產(chǎn)生一個疊加在2.5 V（電源電壓的一半）共模電壓之上的差分電壓。典型的電電橋通常使用300Ω的電阻器。

圖1. 稱重傳感器的基本電路

稱重傳感器本身具有單調性，其主要參數(shù)指標是靈敏度、總誤差和溫度漂移。

靈敏度
稱重傳感器的電靈敏度定義為滿負荷輸出電壓與激勵電壓的比值，典型值是2mV/V。當使用2 mV/V靈敏度和5 V激勵電壓的傳感器時，其滿度輸出電壓為10 mV。通常，為了使用稱重傳感器線性度最好的一段稱重范圍，應當僅使用滿度范圍的三分之二。因此滿度輸出電壓應當大約為6 mV。這種情況下提出的挑戰(zhàn)是如何采用達到最高精度的方法在6 mV滿度范圍內(nèi)測量微小的信號變化——當電子秤通常使用在工業(yè)環(huán)境時，這不是一件容易的事。

總誤差
總誤差是指輸出誤差和額定誤差的比值。典型電子秤的總誤差指標大約是0.02%。這是一項非常重要的技術指標，因為它限制了使用理想信號調理電路所能達到的精確度。因此它決定了ADC分辨率的選擇以及放大電路和濾波器的設計。

漂移
稱重傳感器也產(chǎn)生與時間相關的漂移。圖2示出24小時(hr)范圍內(nèi)測量的實際稱重傳感器漂移特性。在測量期間溫度基本保持恒定，所以沒有與溫度相關的漂移。測量結果表明（使用24 bit ADC測量的bit變化數(shù)量）具有125 LSB或大約7.5 ppm的總體漂移。