專利名稱：全自動數(shù)字電磁秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字顯示的電磁秤，特別是一種能稱出物體重量，造價低，精度高，溫度影響小，適合普通人員使用的商用自動電子秤。
現(xiàn)有的電子秤主要由壓力傳感器，線性補償、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)子顯示電路等組成。當被稱物放到壓力傳感器上時，壓力傳感器將壓力的變化轉(zhuǎn)換成電參數(shù)的變化，然后通過線性補償、模數(shù)轉(zhuǎn)換等，最后在顯示器上顯示出被稱物的重量。由于壓力傳感器線性和溫度特性的原因。致使制作工藝復(fù)雜，造價高?，F(xiàn)在衡器廠生產(chǎn)一臺這樣的電子秤，成本需要一千五百多元。
本實用新型的任務(wù)是提供一種能直接對物體重量進行自動稱量的數(shù)字電子秤，它結(jié)構(gòu)簡單，電路簡捷可靠，制作工藝簡單，受溫度影響小，線性好，造價不超過現(xiàn)市售壓力傳感器電子秤價格的30％，適合一般人員使用。
本實用新型由外殼，用于放置被稱物的載物盤，杠桿機構(gòu)，電磁機構(gòu)和附屬電子電路等組成。
杠桿機構(gòu)中包含一接近開關(guān)，其作用是反映杠桿平衡與否。
電磁機構(gòu)由鐵芯，固定線圈和可動線圈組成，鐵芯和固定線圈的作用是產(chǎn)生一均勻穩(wěn)定磁場，可動線圈懸掛在杠桿一端并置于穩(wěn)定磁場中，可動線圈中通入可變電流后，在磁場中受到力的作用，受力大小與通入線圈中的電流大小有關(guān)，此力的作用是牽引杠桿機構(gòu)。
附屬電子電路由雙向開關(guān)，觸發(fā)器，驅(qū)動器，A／D轉(zhuǎn)換器，顯示器，稱量按鍵，定時器，高壓電源，自動升壓器等組成，方框圖如附

圖1所示。
參照附圖1，當載物盤內(nèi)放進被稱物后，杠桿機構(gòu)失衡，接近開關(guān)［1］動作，使驅(qū)動器［4］控制自動升壓器［9］進入待升壓狀態(tài)。此時，按動稱量按鍵［K］，使觸發(fā)器［3］置位，觸發(fā)器［3］控制雙向開關(guān)［2］使A／D轉(zhuǎn)換器［5］進入轉(zhuǎn)換狀態(tài)，顯示器［6］清零。松開稱量按鍵［K］后，定時器［7］產(chǎn)生輸出信號，控制高壓電源［8］給固定線圈［L2］、［L3］、［L4］提供一個恒定電流，同時自動升壓器［9］開始工作，自動升壓器［9］給可動線圈［L1］提供一個隨時間增長的電流，此電流兼做為A／D轉(zhuǎn)換器［5］的輸入信號，當此電流增大到適當程度，所產(chǎn)生的牽引力使杠桿機構(gòu)平衡。在杠桿平衡的時刻，接近開關(guān)［1］復(fù)位，一方面使驅(qū)動器［4］控制自動升壓器［9］停止升壓，另一方面使觸發(fā)器［3］復(fù)位，觸發(fā)器［3］控制雙向開關(guān)［2］使A／D轉(zhuǎn)換器［5］進入保持狀態(tài)，顯示器［6］顯示的數(shù)字被保持下來，此數(shù)值反映了杠桿恢復(fù)平衡時刻活動線圈［L1］內(nèi)流過的電流的大小，電流大小與被稱物的質(zhì)量成正比。
通過適當選擇自動升壓器和電磁機構(gòu)的參數(shù)，可在稱量范圍內(nèi)使每次稱量時間不超過數(shù)秒，定時電路的定時時間略大于最大稱量時間，這樣使得線圈內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量少并能及時散掉。
下面，根據(jù)附圖2、附圖3中描述的一個實施例來進一步詳細解釋本實用新型。
附圖2，用于商用的自動電磁秤的結(jié)構(gòu)圖。在殼體［11］內(nèi)有一杠桿［14］，杠桿［14］能在固定支點［17］上自由上下擺動。杠桿［14］左端的支點［12］上，懸掛一可動線圈［L1］，可動線圈［L1］置于鐵芯［20］和固定線圈［L2］、［L3］、［L4］構(gòu)成的電磁鐵的磁路中。支點［17］的左下部裝有一接近開關(guān)［1］，接近開關(guān)［1］在杠桿平衡時閉合，在杠桿失衡時打開。支點［17］下部左右端各有一限位塊［15］，限制杠桿傾斜的位移。杠桿右端支點［18］上有一載物盤［13］。接近開關(guān)［1］與附屬電子電路［16］相連，附屬電子電路［16］與顯示器［6］相接。在杠桿的最左端裝有調(diào)零螺栓［10］，稱量前調(diào)整它可使杠桿平衡，是否平衡可從調(diào)零指示器［19］上觀察到。［K］為稱量按鍵。
附圖3是本實用新型的電原理圖。
接近開關(guān)［1］與電阻R1相連；電阻R1與晶體管BG1基級相連；BG1集電極與R2，CMOS驅(qū)動器IC2的控制端，與非門［21］、［22］構(gòu)成的RS觸發(fā)器的A1端相接；RS觸發(fā)器的Y1端與雙向開關(guān)IC1的控制端相接；雙向開關(guān)IC1的開關(guān)一端接地，另一端接A／D轉(zhuǎn)換器的R／H端；CMOS驅(qū)動器IC2與繼電器J1相接，J1的觸點一端與R5相接，另一端與C2正極、BG2基極相接，C2、R5、BG2、BG3構(gòu)成一自動升壓器。RS觸發(fā)器B2端與R3、稱量開關(guān)［K］、IC3的TR端相連；稱量開關(guān)［K］的另一端接地；IC3的T1、T2端分別與定時電阻R4、定時電容C1相連；IC3的Q端與CMOC驅(qū)動器IC4的控制端相接；CMOC驅(qū)動器IC4的驅(qū)動端與繼電器J2相接；J2的觸點一端接＋100V電源，另一端與固定線圈［L2］、［L3］、［L4］、電阻R5、BG2的集電極、BG3的集電極相接；可動線圈［L1］與A／D轉(zhuǎn)換器［5］相接。
當載物盤［13］上放上待稱物時，杠桿［14］失衡，接近開關(guān)［1］接地，晶體管BG1截止，BG1集電極變成高電位。與BG1集電極相連的CMOS驅(qū)動器IC2的控制端變成高電平，驅(qū)動繼電器J1吸合。J1吸合后，電阻R5與電容C2的正極、晶體管BG2的基極接通，由R5、C2、BG2、BG3構(gòu)成的自動升壓器進入待升壓狀態(tài)。按動稱量按鍵［K］，RS觸發(fā)器的B2端接地，Y1端輸出低電平，雙向開關(guān)IC2打開，使得A／D轉(zhuǎn)換器［5］的R／H端處于開路狀態(tài)，A／D轉(zhuǎn)換器失去保持功能，顯示器［6］清零。松開稱量按鍵［K］，IC3的TR端得到一脈沖上升沿，由于IC3、C1、R4組成的定時電路的定時作用，IC3的Q端將輸出一寬度為數(shù)秒的高電平脈沖，這一高電平脈沖控制驅(qū)動器IC4驅(qū)動繼電器J2。J2吸合后，接通固定線圈［L2］、［L3］、［L4］和自動升壓器的電源，電磁鐵的磁路中很快建立起一均勻穩(wěn)定的磁場；同時，電源通過R5向C2充電，由于R5、C2的時間常數(shù)很小，使得BG2基極電位迅速上升，射極輸出器BG3的發(fā)射極電位也隨之增高，使得可動線圈內(nèi)的電流和顯示器顯示的數(shù)值都相應(yīng)增大。由于稱量線圈置于電磁鐵產(chǎn)生的均勻磁場中，它所受的電磁力也相應(yīng)迅速增大，使杠桿平衡。在杠桿平衡的同時，杠桿下面的接近開關(guān)［1］輸出高電平，BG1導通，使A／D轉(zhuǎn)換器［5］的R／H端接地，A／D轉(zhuǎn)換器［5］進入保持狀態(tài)，顯示器［6］內(nèi)的數(shù)值被保存下來，直至下次稱量按動稱量按鍵［K］才清零。BG1集電極電位下降的同時，CMOS驅(qū)動器IC2使繼電器J1釋放，自動升壓器停止升壓，一次稱量在數(shù)秒內(nèi)完成。被稱物的質(zhì)量可以從顯示器［6］上讀出。
從J2吸合時起，由于IC3、C1、R4組成的定時電路的作用，數(shù)秒鐘后J2將釋放，切斷固定線圈和自動升壓器的電源，使它們每次稱量通電時間不超過數(shù)秒。
附圖2中，D1、D2為保護二極管，C3、R6組成J2觸點的消火花電路。
本實用新型的優(yōu)點它在大幅度降低成本的條件下，利用筒單的工藝和可靠的電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了對物體質(zhì)量的高精度自動稱量，并解決了電磁機構(gòu)存在的溫升問題。
本實用新型適合一般人員商業(yè)性使用，同時也適用于郵電、實驗室等行業(yè)使用。
權(quán)利要求1.一個由外殼，載物盤，杠桿機構(gòu)，電磁機構(gòu)，A/D轉(zhuǎn)換器，顯示器及附屬電子電路構(gòu)成的一種稱量裝置，其特征是杠桿機構(gòu)中杠桿的下部有一接近開關(guān)，接近開關(guān)與附屬電子電路中的電阻R1相連，電阻R1與晶體管BG1基極相連，晶體管BG1的集電極與觸發(fā)器、驅(qū)動器相連，觸發(fā)器與雙向開關(guān)、稱量按鍵、定時器相接，驅(qū)動器與繼電器J1相接，繼電器J1的觸點與自動升壓器相接，雙向開關(guān)與A/D轉(zhuǎn)換器的R/H端相接。
2.按權(quán)利要求1所述的稱量裝置，所述的附屬電子電路中的自動升壓器的特征是繼電器J1的觸點一端與電容器C2、電流放大器的輸入端相接，另一端與電阻R5相接。
專利摘要全自動數(shù)字電磁秤是一種數(shù)字顯示的稱量裝置，它由杠桿機構(gòu)、電磁機構(gòu)、附屬電子電路等組成。本稱量裝置解決了現(xiàn)市售壓力傳感器電子秤存在的制作工藝復(fù)雜、造價高等問題。它精度高，現(xiàn)性好，電磁機構(gòu)溫升小，造價僅需現(xiàn)市售壓力傳感器電子秤的30％，適合一般人員商業(yè)性使用，也適合郵電、實驗室等行業(yè)使用。
文檔編號G01G7/00GK2084611SQ9022579
公開日1991年9月11日 申請日期1990年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月7日
發(fā)明者閻桂新, 許彩鳳 申請人:閻桂新, 許彩鳳