智能扭力扳手的硬件设计

智能扭力扳手为了方便工人在现场使用，让体积更小巧、携带更便捷，能够在各种复杂场所进行使用，因此供电选用体积较小、能量密度较高的18650锂电池，该电池单颗容量较高，能够满足长时间使用的要求，电量用尽后可对其进行充电，可重复利用，节能环保。电源电路中，主要的电源芯片采用的是REF193和REF196，两个电源芯片配合使用，为扭力扳手提供电路所需的3V和5V电压，该芯片输出电压纹波小，比较适合用在主控芯片和采样芯片的电源电路中。

一、信号处理电路

扭力扳手在外力作用下，发生弹性形变。嵌入到内部的平衡电阻桥，阻值将发生变化，从而引起电压的变化。传感器电桥采用进口一体式全桥箔式应变片，电桥采用REF195输出的直流电压供电。有应力变化式破坏电桥平衡，输出应变电压信号，该电压信号幅度较小，需要采用放大器进行放大，用AD627将电压信号放大。放大500倍，REF端接REF192输出的2.5V标准电压。放大后的电压信号需要转换为数字信号。AD转换器选用12位的逐次逼近式AD转换芯片MAX187，数据采用SPI串行输出，供电电压为5V。

二、主控处理电路

核心控制部分为STM8L。智能扭力扳手的微控制器选用贴片封装，12个IO口，体积小，功耗低，3.3V电源供电的STM8L单片机。