CN103247103A - 硬币数量统计测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬币数量统计测量装置。本发明包括系统支架，压力传感器、传感器固定螺母，硬币托盘和系统核心测量控制装置。硬币托盘通过固定装置固定于压力传感器的一端，压力传感器的另一端通过传感器固定螺母固定于系统支架上，同时压力传感器的电源端及信号输出端连接到系统核心测量控制装置，系统核心测量控制装置固定在系统支架之上；系统核心测量控制装置上有硬币数量显示区域和功能按键区域。本发明实现了对大量硬币数量的快速统计，并且根据实际情况用户可以选择不同类型的硬币统计功能，节约了大量的人力和时间。

Description

硬币数量统计测量装置

技术领域

本发明属于电子测量领域，涉及一种利用压力传感器测量各类硬币数量的系统，可应用大量硬币数量的统计，实现快速金额计算。

背景技术

在银行、小额收费较多的地方，时常会需要清点大量的硬币。如果通过单纯的数个数的方式，会消耗大量的人力、物力，效率极其低下。1角之类的硬币质量很轻，但是都有明确的重量，像1992年发行的第四套人民币1角硬币材质为铝镁合金，直径22.5mm，重量为2.20g；2000年发行的1角硬币材质为铝合金，直径19毫米，重量1.15g。2005年发行的1角硬币发行材质为不锈钢，直径19毫米，重量3.20g；但市场上目前缺乏用于大量硬币统计的成熟方案。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种硬币数量统计测量装置。

本发明采用以下技术方案：

硬币数量统计测量装置，包括系统支架，压力传感器、传感器固定螺母，硬币托盘和系统核心测量控制装置。

硬币托盘通过固定装置固定于压力传感器的一端，压力传感器的另一端通过传感器固定螺母固定于系统支架上，同时压力传感器的电源端及信号输出端连接到系统核心测量控制装置，系统核心测量控制装置固定在系统支架之上；系统核心测量控制装置上有硬币数量显示区域和功能按键区域。

所述的系统核心测量控制装置包括处理器系统、信号放大电路、AD测量电路、显示屏、功能按键、供电电源。

压力传感器的信号输出端连接到信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接到AD测量电路的输入端，AD测量电路的输出端与处理器系统连接；功能按键输出端连接到处理器系统，通过使用功能按键选择需要测量硬币的类型，显示屏连接到处理器系统；供电电源给系统核心测量控制装置供电。

所述的信号放大电路包含差分运放，所述的AD测量电路由16位AD芯片及其外围电路组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了对大量硬币数量的快速统计，并且根据实际情况用户可以选择不同类型的硬币统计功能，节约了大量的人力和时间。

附图说明

图1 为硬币数量统计装置结构示意图；

图2 为硬币数量统计装置核心测量控制模块示意图。

具体实施方式

如图1所示，硬币数量统计测量装置，包括系统支架1，高精度压力传感器2、传感器固定螺母3，硬币托盘4，系统核心控制测量装置5，硬币数量显示区域6，功能按键区域7。

托盘通过固定装置固定于传感器的一端，传感器另一端固定于支架上，同时传感器的电源端及信号输出端连接到系统核心控制测量装置，系统核心控制测量装置固定于支架之上。系统核心控制测量装置上有硬币数量显示区域和功能按键区域。

硬币数量统计装置核心测量控制模块如图2所示，包括处理器8、传感器9，信号放大电路10、AD测量电路11、显示屏12、功能按键13、电源14等组成。

传感器的信号输出端连接到信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接到AD测量电路的输入端，AD测量电路的输出端与处理器连接。功能按键输出端连接到处理器，显示屏连接到处理器。电源给整个系统供电。

本发明的工作原理为：压力传感器的一端固定在支架上，另一端悬空并固定一个托盘。当硬币放在托盘上，压力传感器上的应变片发生形变，产生电压信号，微弱的电压信号经过信号放大电路放大，再给AD转换电路，并将信息传给处理器。经过计算后，处理器将最佳硬币数量结果显示在显示屏上。用户可以通过功能按键对电子秤进行功能选择和初始的调零。系统的供电由干电池提供，没有纹波，确保结果的准确性。

整个系统电路简单可靠，扩展性好，具有很高的性价比。

本系统的工作过程如下：

1、工作模式

显示部分主要显示当前测量硬币的类型，测得的总重量，硬币的个数。可以使用功能键对硬币类型进行切换，可以选择1元硬币，5角硬币和1角硬币。默认为1元硬币。若空载时显示的总重量不为零时可以使用功能键进行调零。

2、信号放大和测量

在一般情况下，压力传感器产生的信号电压为mV级以下，因此需经过放大电路进行放大，经过滤波和电压跟随器的阻抗变换，输入到AD的电路的输入端。

3、系统的功耗

系统采用干电池供电，为AD转换提供了高精度的基准电源，提高AD转换的精度。同时系统采用了超低功耗微处理器，当待机超过一定时间时，系统工作于低功耗模式，可延长系统工作时间。

4、参数计算

1）、测量的重量计算

压力传感器输出的信号为电压信号，经过放大和测量，得到的是一个较大的电压值。在计算中需将电压值转换为重量，转换公式如式1：

 (1)

式中，G为总重量，a为AD电路测量的数值，

为AD转换参考电压，k为压力传感器系数，n为信号放大的倍数。

2)、硬币个数统计

在大量硬币时，存在不同版本的硬币种类，重量不同，因此在测量前，应先将硬币进行分类，因为各硬币的种类非常好区分，越早版本的硬币数量也越少，因此是非常好区分的。得到硬币的总质量后，根据单个质量可以得出硬币数量，转换公式如下：

        (2)

其中G为总重量，m为要测硬币的单个重量，N为硬币个数。m需要根据测量硬币的类型进行改变。

4、数据处理

压力传感器并不是完全的线性元件，在实际数据采样过程中，会有较大的误差，对采集的数据用最小二乘法进行多次线性归回，将得相应的结果。最小二乘法公式为：

a=(NΣxy-ΣxΣy)/(NΣx^2-(Σx)^2)

b=y(平均)-a*x（平均）                                 (3)。

Claims (1)

1. 硬币数量统计测量装置，包括系统支架，压力传感器、传感器固定螺母，硬币托盘和系统核心测量控制装置，其特征在于：

硬币托盘通过固定装置固定于压力传感器的一端，压力传感器的另一端通过传感器固定螺母固定于系统支架上，同时压力传感器的电源端及信号输出端连接到系统核心测量控制装置，系统核心测量控制装置固定在系统支架之上；系统核心测量控制装置上有硬币数量显示区域和功能按键区域；

所述的系统核心测量控制装置包括处理器系统、信号放大电路、AD测量电路、显示屏、功能按键、供电电源；

压力传感器的信号输出端连接到信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接到AD测量电路的输入端，AD测量电路的输出端与处理器系统连接；功能按键输出端连接到处理器系统，通过使用功能按键选择需要测量硬币的类型，显示屏连接到处理器系统；供电电源给系统核心测量控制装置供电；

所述的信号放大电路包含差分运放，所述的AD测量电路由16位AD芯片及其外围电路组成。

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