專利名稱：智能數(shù)字天平的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稱量的天平，，具體地說是一種智能數(shù)字天平。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有精度較高的天平，通常是不方便攜帶，而方便推帶的天平，精度又不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種精度高、又方便攜帶和稱量的智能數(shù)字天平。
本發(fā)明所采取的技術(shù)措施是它包括稱量盤、傳感器和顯示器，稱量盤置于傳感器上，傳感器包括信號(hào)輸入檢測單元，分別與信號(hào)輸入檢測單元和顯示屏相連接的數(shù)據(jù)處理單元；信號(hào)輸入檢測單元內(nèi)包括帶有多腳接口的檢測控制器，轉(zhuǎn)換器，與轉(zhuǎn)換器輸出端相連接的信號(hào)調(diào)理電路，分別與信號(hào)調(diào)理電路和檢測控制器相連接的多芯端子；數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器，分別與數(shù)據(jù)處理控制器相連接的模擬光電耦合器、存儲(chǔ)器、I2C總線和USB接口，置于數(shù)據(jù)處理單元上的電源模塊。
如上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳感器起動(dòng)后，轉(zhuǎn)換器將被稱量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸入到信號(hào)調(diào)理電路中；信號(hào)調(diào)理電路將其電壓值轉(zhuǎn)換為所能處理的電壓值并按照所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電壓信號(hào)，即歸一化，通常將-25V～25V歸一化為0～5V；經(jīng)歸一化后的電壓信號(hào)通過多芯端子和在數(shù)據(jù)處理單元上的I2C總線，進(jìn)入到數(shù)據(jù)處理控制器內(nèi)；數(shù)據(jù)處理控制器首先將接收到的電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行比對(duì)和計(jì)算出所對(duì)應(yīng)的測量值，再將其對(duì)應(yīng)的測量值顯示在顯示屏上，并存入存儲(chǔ)器內(nèi)以及通過USB接口輸出。置于信號(hào)輸入檢測單元內(nèi)的檢測控制器帶有多腳接口(如JTAG接口)，內(nèi)部存儲(chǔ)有傳感器的各種信息，如傳感器的身份標(biāo)識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值、識(shí)別碼等，當(dāng)傳感器起動(dòng)后，它通過多腳接口能夠在線檢測和在線調(diào)試，它負(fù)責(zé)與在數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的數(shù)據(jù)處理控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊和指令的交換；它完成傳感器熱插拔的檢測，完成傳感器身份的識(shí)別和自檢功能，檢測傳感器的運(yùn)行狀況以及調(diào)整傳感器在最佳運(yùn)行狀態(tài)。它相當(dāng)于整體傳感器的控制中心。連接于數(shù)據(jù)處理控制器上的模擬光電耦合器能夠隔離掉來自電源模塊上的模擬信號(hào)的干擾。
本發(fā)明具有稱重量精度高、方便攜帶的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(顯示屏沒有連接)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖所示，本發(fā)明包括稱量盤4、傳感器5和顯示屏3，稱量盤4置于傳感器5上，傳感器5下部為底座6。傳感器包括信號(hào)輸入檢測單元1，分別與信號(hào)輸入檢測單元1和顯示屏3相連接的數(shù)據(jù)處理單元2；信號(hào)輸入檢測單元1內(nèi)包括帶有多腳接口102的檢測控制器101，轉(zhuǎn)換器105，轉(zhuǎn)換器105輸出端相連接的信號(hào)調(diào)理電路104，分別與信號(hào)調(diào)理電路104和檢測控制器101相連接的多芯端子103；數(shù)據(jù)處理單元2內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器201，分別與數(shù)據(jù)處理控制器201相連接的模擬光電耦合器204、存儲(chǔ)器205、I2C總線206和USB接口207，置于數(shù)據(jù)處理單元2上供應(yīng)傳感器電源的電源模塊202、203。電源模塊203為也供數(shù)據(jù)處理控制器201使用。
置于信號(hào)輸入檢測單元1內(nèi)的檢測控制器101和置于數(shù)據(jù)處理單元2內(nèi)的數(shù)據(jù)處理控制器201都是帶有多種端口的內(nèi)嵌模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的含有混合信號(hào)的單片機(jī)芯片。具體的說都是帶有多種端口，如12C、SPI、UART、PCA等端口和JTAG多腳接口，內(nèi)嵌A/D轉(zhuǎn)換器(模/數(shù)傳感器)和D/A轉(zhuǎn)換器(數(shù)/模轉(zhuǎn)換器)，含有混合信號(hào)SOC，Silicon Laboratories的C8051F系列的單片機(jī)芯片。該芯片功耗比較小，通過多腳的JTAG接口，使傳感器5能實(shí)現(xiàn)在線檢測和在線調(diào)試；該芯片含有高速時(shí)鐘，能有效提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度。在該芯片內(nèi)存儲(chǔ)有傳感器的身份信息，自檢信息，以及校驗(yàn)碼等。多芯端子103采用10芯S端子。
轉(zhuǎn)換器105是將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)的稱重傳感器，具體是單點(diǎn)式稱重傳感器，它將放在稱量盤4中的重物所造成的形變轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)。該電阻信號(hào)輸入到信號(hào)調(diào)理電路中；信號(hào)調(diào)理電路將該電阻信號(hào)按照所要求的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電壓信號(hào)，即歸一化處理。例如，本發(fā)明的傳感器5將在重量-50N時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換為0V電壓輸出，將重量為50N時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換為5V電壓輸出所述的模擬光電耦合器204采用HCNR200模擬光電耦合器，能夠完全隔離模擬信號(hào)的干擾，防止電源模塊的模擬信號(hào)對(duì)控制器的沖擊。
權(quán)利要求
1.一種智能數(shù)字天平，稱量盤、傳感器、顯示屏，稱量盤置于傳感器上，特征在于傳感器包括信號(hào)輸入檢測單元，分別與信號(hào)輸入檢測單元和顯示屏相連接的數(shù)據(jù)處理單元；信號(hào)輸入檢測單元內(nèi)包括帶有多腳接口的檢測控制器，轉(zhuǎn)換器，與轉(zhuǎn)換器輸出端相連接的信號(hào)調(diào)理電路，分別與信號(hào)調(diào)理電路和檢測控制器相連接的多芯端子；數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器，分別與數(shù)據(jù)處理控制器相連接的模擬光電耦合器、存儲(chǔ)器、I2C總線和USB接口，置于數(shù)據(jù)處理單元上的電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字天平，其特征在于轉(zhuǎn)換器是將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的稱重轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字天平，其特征在于置于信號(hào)輸入檢測單元內(nèi)的檢測控制器是帶有多種端口的內(nèi)嵌模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的含有混合信號(hào)的單片機(jī)芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字天平，其特征在于置于數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的數(shù)據(jù)處理控制器是帶有多種端口的內(nèi)嵌模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的含有混合信號(hào)的單片機(jī)芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字天平，其特征在于置于數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)有兩個(gè)電源模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能數(shù)字天平，包括稱量盤、傳感器和顯示屏，稱量盤置于傳感器上，該傳感器包括信號(hào)輸入檢測單元，分別與信號(hào)輸入檢測單元和顯示屏相連接的數(shù)據(jù)處理單元；其中信號(hào)輸入檢測單元內(nèi)包括帶有多腳接口的檢測控制器，轉(zhuǎn)換器，信號(hào)調(diào)理電路，多芯端子；數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器，分別與數(shù)據(jù)處理控制器相連接的模擬光電耦合器、存儲(chǔ)器、I
文檔編號(hào)G01G1/00GK101042306SQ20061015571
公開日2007年9月26日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日
發(fā)明者李彩珍 申請人:李彩珍