專利名稱：基于壓阻傳感器的電子稱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬應(yīng)變片傳感器技術(shù)，具體涉及一種基于壓阻傳感器的電子稱。
背景技術(shù)：
電子稱屬于衡器的一種，是利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測(cè)定物體質(zhì)量的工具。電子稱主要由承重系統(tǒng)(如秤盤(pán)、秤體)、傳力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(如杠桿傳力系統(tǒng)、傳感器)和示值系統(tǒng)(如刻度盤(pán)、電子顯示儀表)3部分組成。按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械稱、電子稱、機(jī)電結(jié)合稱三大類。目前，現(xiàn)有技術(shù)的電子稱具有方便精密稱重的功能，但現(xiàn)在常用的電子稱功能比
較單一?！?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種基于壓阻傳感器的電子稱，高精度測(cè)重，效應(yīng)速度較快，并根據(jù)預(yù)設(shè)的定價(jià)，具體計(jì)算價(jià)錢并顯示。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種基于壓阻傳感器的電子稱，該電子稱包含承重裝置和電路模塊；其特點(diǎn)是，該電路模塊包含設(shè)置在承重裝置上的重力傳感模塊、與該重力傳感模塊的輸出端電路連接的差動(dòng)測(cè)量放大模塊、與該差動(dòng)測(cè)量放大模塊的輸出端電路連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端電路連接的主控模塊、與該主控模塊的輸出端電路連接的顯示模塊，以及與主控模塊的輸入端電路連接的輸入模塊。上述的承重裝置采用s型結(jié)構(gòu)的s梁；其包含水平設(shè)置的底部、水平設(shè)置在底部上方的中部、水平設(shè)置在中部上方的頂部，以及分別豎直設(shè)置在中部?jī)啥说南聜?cè)部和上側(cè)部；下側(cè)部連接底部的一端，上側(cè)部連接頂部的一端。上述的重力傳感模塊設(shè)置在承重裝置的中部處。外界的被測(cè)重物體放置在所述承重裝置的頂部。上述的主控模塊采用單片機(jī)MCU。上述重力傳感模塊采用差動(dòng)補(bǔ)償電橋。將被測(cè)重物體放置在承重裝置的頂部，承重裝置受力發(fā)生形變，重力傳感模塊將應(yīng)變力變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓變化，傳輸至差動(dòng)測(cè)量放大模塊，差動(dòng)測(cè)量放大模塊對(duì)該電壓變化進(jìn)行放大，傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換傳輸至主控模塊，主控模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理將稱重結(jié)果傳輸至顯示模塊，顯示模塊將該稱重結(jié)果信息顯示給操作人員；可通過(guò)輸入模塊設(shè)定被測(cè)重物體的單價(jià)并傳輸至主控模塊存儲(chǔ)，在主控模塊接收并處理稱重信號(hào)時(shí)，可根據(jù)該單價(jià)信息計(jì)算被測(cè)重物體的總價(jià)格，并傳輸至顯示模塊，顯示模塊將該價(jià)格信息顯示給操作人員。本實(shí)用新型基于壓阻傳感器的電子稱和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型采用S梁作為承重裝置，并配合采用差動(dòng)補(bǔ)償電橋的重力傳感模塊，具有高精度的測(cè)量能力，響應(yīng)速度快；本實(shí)用新型可通過(guò)輸入模塊設(shè)定被測(cè)重物體的單價(jià)，通過(guò)主控模塊計(jì)算得出其價(jià)格，并通過(guò)顯示模塊顯示，操作方便；本實(shí)用新型的主控模塊采用單片機(jī)MCU，響應(yīng)速度快。

圖I為本實(shí)用新型基于壓阻傳感器的電子稱的電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型基于壓阻傳感器的電子稱的承重裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。一種基于壓阻傳感器的電子稱，該電子稱包含承重裝置7，及其電路模塊。如圖I所示，電路模塊包含重力傳感模塊I、與該重力傳感模塊I的輸出端電路連接的差動(dòng)測(cè)量放大模塊2、與該差動(dòng)測(cè)量放大模塊2的輸出端電路連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端電路連接的主控模塊4、與該主控模塊4的輸出端電路連接的顯不模塊5,以及與主控模塊4的輸入端電路連接的輸入模塊6。重力傳感模塊I采用差動(dòng)補(bǔ)償電橋電路，其電橋中電路連接有4個(gè)電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片ROl、電阻應(yīng)變片R02、電阻應(yīng)變片R03和電阻應(yīng)變片R04，該電阻應(yīng)變片ROl、電阻應(yīng)變片R02、電阻應(yīng)變片R03和電阻應(yīng)變片R04的阻值為120歐姆，作為測(cè)量應(yīng)力的傳感器。形變會(huì)引起電阻應(yīng)變片的阻值變化，該電阻應(yīng)變片接入電橋，將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化。電阻應(yīng)變片R02、電阻應(yīng)變片R03之間電路連接有可調(diào)電阻R05，其阻值為120歐姆；電橋的兩端電路連接有電源E。差動(dòng)測(cè)量放大模塊2包含有三個(gè)運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器Al、運(yùn)算放大器A2和運(yùn)算放大器A3，該三個(gè)運(yùn)算放大器采用UA741運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器Al的+極輸入端電路連接電阻應(yīng)變片ROl與電阻應(yīng)變片R02之間，同時(shí)該運(yùn)算放大器Al的+極輸入端與電橋之間還電路練級(jí)有電容Cl和C2，該電容Cl和C2，用于濾除前級(jí)的噪聲，C1、C2為普通小電容(O.OluF)，可以濾除高頻干擾。運(yùn)算放大器Al的-極入端通過(guò)5k歐姆的電阻Rl電路連接其輸出端。運(yùn)算放大器A2的+極輸入端電路連接電阻應(yīng)變片R04與電阻應(yīng)變片R03之間。該運(yùn)算放大器Al的+極輸入端與電橋之間還電路練級(jí)有電容C3和C4，該電容C3和C4用于濾除前級(jí)的噪聲，Cl、C2為普通小電容(0. OluF)，可以濾除高頻干擾。運(yùn)算放大器A2的-極輸入端通過(guò)5k歐姆的電阻Rl電路連接其輸出端。運(yùn)算放大器Al的-極輸入端與運(yùn)算放大器A2的-極輸入端之間還電路連接，并串聯(lián)連接有電阻Rp，其阻值為Ik歐姆。運(yùn)算放大器A3的-極輸入端電路連接阻值為Ik歐姆的電阻R，并通過(guò)該電阻R電路連接運(yùn)算放大器Al的輸出端；運(yùn)算放大器A3的-極輸入端還電路連接阻值為12k歐姆的電阻Rf，并通過(guò)該電阻Rf電路連接運(yùn)算放大器A3的輸出端。運(yùn)算放大器A3的-極輸入端電路連接阻值為Ik歐姆的電阻R，并通過(guò)該電阻R電路連接運(yùn)算放大器A2的輸出端；運(yùn)算放大器A3的-極輸入端還電路連接一 12k歐姆的電阻Rf，并通過(guò)該電阻Rf接地。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3的輸入端電路連接運(yùn)算放大器A3的輸出端，該模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3采用TLC1549M，是TI公司生產(chǎn)的一種單通道開(kāi)關(guān)電容結(jié)構(gòu)的逐次比較型10位AD轉(zhuǎn)換器。主控模塊4的輸入端電路連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，其采用MCU微控制單元，又稱單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer)或者單片機(jī)。顯示模塊5的輸入端電路連接主控模塊4，該顯示模塊5采用IXD顯示器，實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)的被測(cè)重物體的重量或價(jià)格。輸入模塊6的輸出端電路連接主控模塊4的輸入端。該輸入模塊6米用鍵盤(pán),輸入被測(cè)重物體的單位價(jià)格，傳輸至主控模塊4，由主控模塊4存儲(chǔ)，并根據(jù)檢測(cè)被測(cè)重物體所得的重量計(jì)算被測(cè)重物體的總價(jià)。如圖2所示，承重裝置7采用s型結(jié)構(gòu)的s梁。該承重裝置7包含水平設(shè)置的底部71、水平設(shè)置在底部71上方的中部72、水平設(shè)置在中部72上方的頂部73)，以及分別豎直設(shè)置在中部72上相對(duì)的兩端的下側(cè)部74和上側(cè)部75，下側(cè)部74的下端連接底部71的一端，上側(cè)部75的上端連接頂部73的一端。底部71平穩(wěn)固定在任意水平面上。外界的被·測(cè)重物體放置在承重裝置7的頂部73，頂部73受到被測(cè)重物體的壓力，而發(fā)生形變。重力傳感模塊I的電阻應(yīng)變片ROl、電阻應(yīng)變片R02、電阻應(yīng)變片R03和電阻應(yīng)變片R04，分別設(shè)置在承重裝置I的中部72。其中、電阻應(yīng)變片ROl和電阻應(yīng)變片R03設(shè)置在重裝置7中部72的上表面，而電阻應(yīng)變片R02和電阻應(yīng)變片R04設(shè)置在重裝置7中部72的下表面。承重裝置7受力時(shí)發(fā)生形變，使得電阻應(yīng)變片R01、電阻應(yīng)變片R02、電阻應(yīng)變片R03和電阻應(yīng)變片R04受到形變，導(dǎo)致電阻應(yīng)變片R01、R02、R03、R04的阻值變化。電阻應(yīng)變片所在的差動(dòng)補(bǔ)償電橋電路將電阻的阻值變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。即將應(yīng)變力變化轉(zhuǎn)換為了電信號(hào)。本實(shí)用新型基于壓阻傳感器的電子稱的工作原理如下將被測(cè)重物體放置在承重裝置7的頂部73，承重裝置7受力發(fā)生形變，電阻應(yīng)變片ROl、電阻應(yīng)變片R02、電阻應(yīng)變片R03和電阻應(yīng)變片R04受到形變而發(fā)生阻值變化，重力傳感模塊I的差動(dòng)補(bǔ)償電橋電路將電阻應(yīng)變片的阻值變化轉(zhuǎn)換為模擬電量信號(hào)，即電壓的變化，傳輸至差動(dòng)測(cè)量放大模塊2，差動(dòng)測(cè)量放大模塊2對(duì)該電壓變化進(jìn)行放大，并傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3對(duì)該信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量信號(hào)，傳輸至主控模塊4，主控模塊4對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，并將稱重結(jié)果傳輸至顯示模塊5，顯示模塊5將該稱重結(jié)果信息顯示給操作人員。在稱重前可通過(guò)輸入模塊6設(shè)定被測(cè)重物體的單價(jià)并傳輸至主控模塊4存儲(chǔ)，在主控模塊4接收并處理稱重信號(hào)時(shí)，可根據(jù)該單價(jià)信息計(jì)算被測(cè)重物體的總價(jià)格，并傳輸至顯示模塊5,顯示模塊5將該價(jià)格信息顯示給操作人員。盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求1.一種基于壓阻傳感器的電子稱，該電子稱包含承重裝置(7)和電路模塊； 其特征在于，該電路模塊包含設(shè)置在所述承重裝置(7)上的重力傳感模塊(I)、與所述的重力傳感模塊(I)的輸出端電路連接的差動(dòng)測(cè)量放大模塊(2)、與所述的差動(dòng)測(cè)量放大模塊(2)的輸出端電路連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)、與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)的輸出端電路連接的主控模塊(4)、與所述的主控模塊(4)的輸出端電路連接的顯示模塊(5)，以及與所述的主控模塊(4)的輸入端電路連接的輸入模塊(6)。
2.如權(quán)利要求I所述的基于壓阻傳感器的電子稱，其特征在于，所述的承重裝置(7)采用s型結(jié)構(gòu)的s梁；其包含水平設(shè)置的底部(71)、水平設(shè)置在底部(71)上方的中部(72)、水平設(shè)置在所述中部(72)上方的頂部(73)，以及分別豎直設(shè)置在所述中部(72)兩端的下側(cè)部(74)和上側(cè)部(75);下側(cè)部(74)連接底部(71)的一端，上側(cè)部(75)連接頂部(73)的一端。
3.如權(quán)利要求2所述的基于壓阻傳感器的電子稱，其特征在于，所述的重力傳感模塊(I)設(shè)置在所述的承重裝置(7)的中部(72)處。
4.如權(quán)利要求2所述的基于壓阻傳感器的電子稱，其特征在于，外界的被測(cè)重物體放置在所述承重裝置(7)的頂部(73)。
5.如權(quán)利要求I所述的基于壓阻傳感器的電子稱，其特征在于，所述的主控模塊(4)采用單片機(jī)MCU。
6.如權(quán)利要求I所述的基于壓阻傳感器的電子稱，其特征在于，所述重力傳感模塊(I)采用差動(dòng)補(bǔ)償電橋。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于壓阻傳感器的電子稱，該電子稱包含承重裝置和電路模塊；該電路模塊包含設(shè)置在承重裝置上的重力傳感模塊、與該重力傳感模塊的輸出端電路連接的差動(dòng)測(cè)量放大模塊、與該差動(dòng)測(cè)量放大模塊的輸出端電路連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端電路連接的主控模塊、與該主控模塊的輸出端電路連接的顯示模塊，以及與主控模塊的輸入端電路連接的輸入模塊。本實(shí)用新型采用S梁作為承重裝置，并配合采用差動(dòng)補(bǔ)償電橋的重力傳感模塊，具有高精度的測(cè)量能力，響應(yīng)速度快；通過(guò)輸入模塊設(shè)定被測(cè)重物體的單價(jià)，通過(guò)主控模塊計(jì)算得出其價(jià)格，并通過(guò)顯示模塊顯示，操作方便；主控模塊采用單片機(jī)MCU，響應(yīng)速度快。
文檔編號(hào)G01G3/13GK202547742SQ20122004161
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者侯東良 申請(qǐng)人:上海第二工業(yè)大學(xué)