精益求精零誤差

第一次見到創(chuàng)新設計大賽題目時，我吃了一驚。大賽規(guī)則上赫然寫道：“測量裝置不得使用商品化傳感器、控制系統(tǒng)以及數(shù)據的采集和分析過程必須使用計算機……”唉，多苛刻的要求啊！不過，制作高難度的測量裝置，引發(fā)了我的創(chuàng)造靈感和激情。

我借鑒物理中驗證阿基米德定律的實驗彈簧秤裝置，運用逆向思維方法，不將重物掛在彈簧秤鉤上，而是把裝有溢出水的接收小桶掛在彈簧秤鉤上，稱出溢出水重，得到電壓信號，再轉換成數(shù)字信號，從而設計了制作方案，如圖1所示。

在制作過程中我遇到了不少問題。例如，由于彈簧振動導致電壓測不穩(wěn)。于是，我用鐵片插銷加以固定，解決了這一難題。我還發(fā)現(xiàn)，如果不對ADC0832時序進行有效控制，將導致單片機無法接收轉換數(shù)據。在軟件編程階段，面對VC、VB、Delphi等編程工具，在比較后我最終選定用VC，編程語言用C++。在做電路板的時候，由于電路板上沒有給串口插件加兩個固定用的焊盤，導致焊接串口不牢固，發(fā)現(xiàn)后我立刻加以解決。

可在最后的調試階段，發(fā)現(xiàn)測量誤差很大，急得我滿頭大汗。測量電路、控制電路都查不出問題，是不是彈簧出了問題？我掛上500克砝碼，果然是新買的彈簧只伸長8厘米，而不是原先設計的10厘米。我換上原先彈簧秤上的彈簧，再調試誤差，果然達到了設計的零誤差。真是一場虛驚！

（作者：天津市雙水道中學學生；指導教師：王錫秋、王希云、張運杰、黃世慧）