CN101634586B - 具有重力校正功能的质量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有重力校正功能的质量测量装置，包含重量传感器、模拟至数字转换单元、加速度计，以及控制单元，该重量传感器用以测量待测物于其所在地的重量值，并输出代表该重量值的模拟重量信号，该模拟至数字转换单元电连接于该重量传感器，用以将该模拟重量信号转换为数字重量信号，该加速度计用以提供该所在地的重力加速度值，该控制单元分别电连接于该模拟至数字转换单元及该加速度计，用以依据该重力加速度值及该数字重量信号运算出代表该待测物的质量值的质量信号。
Description
技术领域
本发明提供一种质量测量装置，尤其是指一种具有重力校正功能的质量测量装置。
背景技术
质量是代表具有一定体积及一定密度的物体的一个物理量。而重量则是具有一定质量的物体在重力加速度的作用下的另一个物理量，具体来说，重量值即为质量值与重力加速度值的乘积。但由于地球的形状并非正圆的球体，地表上各地方的重力加速度值会有些微差异，以至于物体在不同纬度或不同海拔高度的地方会呈现不同重量值。
质量测量装置通常是以其所具有的重量传感器测量物体在重力加速度的作用下的重量值。并且通过在测量之前对质量测量装置所进行的校正程序，将所在地的重力加速度值储存于质量测量装置内作为参数，以利用该参数将该物体的重量值运算为物体的质量值。
以往质量测量装置在测量时所进行的校正程序，大多是利用标准砝码，在对物体测量之前，先对质量测量装置进行校正程序，以取得所在地的重力加速度值作为参数。
另一种较为进步的做法，则是准备记载有各地方重力加速度值的校正表(Calibration Table)，当物体在其所在地进行测量之前，先将校正表上属于该地的重力加速度值输入质量测量装置；或者是将校正表内建于质量测量装置内，在校正时调出来使用。
然而，此校正表仅能提供地表上主要地区的重力加速度值，无法完整提供地表上所有地方的重力加速度值，以至于间接限制了质量测量装置可进行准确测量的使用范围。此外，依据校正表进行校正的程序需以人工进行繁复的操作，也增加了使用上的不便性。
发明内容
因此，本发明的目的，在于提供一种在地表上任一所在地都可正确测量物体的质量的具有重力校正功能的质量测量装置。
为达上述目的，本发明提供一种具有重力校正功能的质量测量装置，包含重量传感器、模拟至数字转换单元、加速度计，以及控制单元；该重量传感器用以测量待测物在其所在地的重量值，并输出代表该重量值的模拟重量信号。该模拟至数字转换单元电连接于该重量传感器，用以将该模拟重量信号转换为数字重量信号；该加速度计用以提供该所在地的重力加速度值；该控制单元分别电连接于该模拟至数字转换单元及该加速度计，用以依据该重力加速度值及该数字重量信号运算出代表该待测物的质量值的质量信号。
本发明借由该加速度计提供该所在地的重力加速度值，并借由该控制单元依据该重力加速度值将重量传感器所测的的重量值运算为质量值，可在地表任一所在地正确地测量该待测物的质量，不受纬度或高度等地理条件的影响。
附图说明
图1为本发明的具有重力校正功能的质量测量装置的较佳实施例的电路方框图。
附图标记说明
10重量传感器 20模拟至数字转换单元
30加速度计 40控制单元
50显示器 60输入单元
70连接端口 80周边装置
具体实施方式
有关本发明的技术内容，在以下配合参考附图的较佳实施例中，将可清楚地说明：
图1为依据本发明的具有重力校正功能的质量测量装置的较佳实施例的电路方框图，该具有重力校正功能的质量测量装置主要包含有重量传感器10、模拟至数字转换单元20、控制单元40、加速度计30、显示器50、输入单元60，以及连接端口70。
该重量传感器10可用以测量待测物在其所在地的重量值，并可输出用以代表该待测物的重量值的模拟重量信号，在本实施例中，该重量传感器10以包含有桥式电路(Bridge Circuit)的荷重元(Load Cell)为例，实际实施则不以此限。
该模拟至数字转换单元20电连接于该重量传感器10，用以将该重量传感器10产生的模拟重量信号转换并输出为数字重量信号，以便于后续的信号处理。
该加速度计30可用以提供其所在地的重力加速度值。在本较佳实施例中，该加速度计30为微机电系统(MEMS)型式的单轴加速度计，实际实施时也可为双轴加速度计，或三轴加速度计。
该控制单元40分别电连接于该模拟至数字转换单元20以及该加速度计30，用以分别接收该模拟至数字转换单元20输出的数字重量信号，以及该加速度计30提供的该所在地的重力加速度值。具体来说，该控制单元40可为微处理器(Microprocessor)或是微控制器(MCU)，并且，该控制单元40可用以依据该加速度计30提供的所在地的重力加速度值将该模拟至数字转换单元20输出的数字重量信号运算为代表该待测物的质量值的质量信号。
该显示器50与该控制单元40电连接，用以接收该质量信号以显示该待测物的质量值。具体来说，该显示器50可为常用的七段显示器或液晶显示器，但不以此限。
该输入单元60与该控制单元40电连接，可借以输入驱动信号使该控制单元40驱动该加速度计30提供该所在地的重力加速度。具体来说，该输入单元60至少包含供使用者操作的实体按键。
该连接端口70电连接于该控制单元40，并提供与如打印机等周边装置80电连接，以将该待测物的质量值打印输出。具体来说，该连接端口70可为RS-232串行端口，但不以此为限。再者，该周边装置80也可以为网络所取代，借以将该校正后的数字重量信号传送至远程处理。
举例来说，实际使用本发明的具有重力校正功能的质量测量装置在地表上的所在地对待测物进行测量时，该重量传感器10可在该所在地的重力加速度的作用下测得该待测物的重量值为mg，而该加速度计30可测得该所在地的重力加速度值为g，借由该控制单元40的运算，便可得出该待测物的质量值为m。
综上所述，本发明的具有重力校正功能的质量测量装置借由该加速度计30提供所在地的重力加速度值，并利用该控制单元40依据该重力加速度值将该重量传感器10所测的的重量值运算为质量值，可在地表任一所在地正确地测量该待测物的质量，可不受纬度或高度等地理条件的影响，且无需以人工进行繁复的安装校正程序，可增加使用上的方便性。
以上所述者仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的实施范围。凡根据本发明权利要求书所作的等效变化与修饰，都属于本发明专利所涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，包含：
重量传感器，用以测量待测物在其所在地的重量值，并输出代表该重量值的模拟重量信号；
模拟至数字转换单元，电连接于该重量传感器，用以将该模拟重量信号转换为数字重量信号；
加速度计，用以测得并提供该所在地的重力加速度值；以及
控制单元，分别电连接于该模拟至数字转换单元及该加速度计，用以依据该重力加速度值及该数字重量信号运算出代表该待测物的质量值的质量信号。
2.根据权利要求1所述的具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，所述加速度计为微机电系统型式的单轴加速度计、双轴加速度计，或三轴加速度计。
3.根据权利要求1所述的具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，所述控制单元为微处理器或微控制器。
4.根据权利要求1所述的具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，所述质量测量装置还包含与所述控制单元电连接的输入单元，用以输入驱动信号使该控制单元驱动该加速度计提供该所在地的重力加速度。
5.根据权利要求4所述的具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，所述输入单元至少包含按键。
6.根据权利要求1所述的具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，所述质量测量装置还包含电连接于该控制单元的显示器，用以接收该质量信号以显示该待测物的质量值。
7.根据权利要求1所述的具有重力校正功能的质量测量装置，其特征在于，所述质量测量装置还包含电连接于该控制单元并提供与周边装置电连接的连接端口。
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