CN103954336A - 一种利用贴片天线技术实现的称重装置 - Google Patents

Abstract

一种利用贴片天线技术实现的称重装置，涉及一种称重装置。本发明的目的在于提供一种通过监测贴片天线谐振频率变化反映被测量物体重量的装置。所述称重装置包括承重平台（1）、弹性支撑（2）、X型力传递装置（3）、贴片天线（4），弹性支撑（2）安装在承重平台（1）下方，X型力传递装置（3）一端与承重平台下方铰接，另一端以滑轮的形式在地基平面上滚动，贴片天线（4）安装在X型力传递装置（3）下方平板上。承重平台（1）受到压力作用产生垂直方向位移，X型力传递装置（3）将垂向位移转化为贴片天线（4）水平方向的应变，该水平应变将导致贴片天线（4）谐振频率的偏移。因此利用监测贴片天线（4）谐振频率的变化便可测量出物体的重量。

Description

一种利用贴片天线技术实现的称重装置

技术领域

本发明涉及一种称重装置，尤其是一种利用贴片天线技术实现的称重装置。

背景技术

当前，对于重量的测试有很多种方法。其中，传统的机械式称重设备采用不等臂杠杆工作原理，设备主要由承重装置、读数装置、基层杠杆和秤体等部分组成。这种传统的机械式称重设备的工作原理简单，但是存在精确度不高、自动化程度低、不易称量大型物体等缺点。电子称重设备工作原理是将被测物重量通过称重传感器转换为电信号，再由运算放大器放大并经单片微处理机处理后，以数码形式显示出称量值。这种电子称重设备中的称重传感器受环境的影响很大，恶劣环境下会造成性能不稳定。而且电子称重设备结构复杂、成本较高，例如用于称量车辆重量的地磅秤，它的安装和维修都需要大量的费用。    

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过监测贴片天线谐振频率变化反映被测量物体重量的装置。

为达到以上目的，本发明所采用如下解决方案：

一种利用贴片天线技术实现的称重装置，包括承重平台、弹性支撑、X型力传递装置、贴片天线；所述弹性支撑安装在承重平台下方，维持整体结构的稳定；所述X型力传递装置一端与承重平台下方铰接，另一端以滑轮的形式在地基平面上滚动；所述贴片天线安装在X型力传递装置下方的平板上。承重平台受到压力作用产生垂直方向位移，X型力传递装置将垂向位移转化为贴片天线水平方向的应变。该水平应变将导致贴片天线谐振频率的偏移。因此利用监测贴片天线谐振频率的变化便可测量出物体的重量。

本发明中，所述承重平台可以为矩形、圆形等不同的形状。

本发明中，所述弹性支撑可以为金属螺旋弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧等不同形式的弹性支撑形式，安装数量和安装位置可以根据不同的应用环境而改变。

本发明中，所述贴片天线的应变量与被测量物体重量呈现一定的比例关系，该比例与整体结构形式、材料参数和尺寸参数有关。

本发明中，所述贴片天线的应变量与谐振频率的偏移量呈现一定的比例关系，该比例与贴片天线的形状、材料参数和尺寸参数等有关。

本发明中，所述贴片根据应用场合不同可以设计成为E型、圆形、环形或其他形状。

本发明中，所述介质基片可以为聚四氟乙烯板、聚酰亚胺薄膜或者其他介电材料。

本发明中，所述贴片和接地板可以为金属材料或者其他导电材料。

本发明中，所述贴片天线可以为有源也可以是无源。谐振频率的监测可以是有线监测也可以是无线监测。称重装置为无线测量或有线测量。

本发明中，所述X型力传递装置和贴片天线的数量可以为一个，也可以安装多个。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过监测贴片天线谐振频率的变化便可反映出被测量物体的重量。

2、本发明测试结果精确、受环境影响小、设备整体结构简单、制造和维修成本低廉。

附图说明

图1为本发明称重装置的整体结构示意图；

图2为本发明中贴片天线的结构示意图；

图3为本发明称重装置的工作原理示意图。

具体实施方式

    下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

如图1所示，本实施方式提供了一种利用贴片天线技术实现的称重装置，利用监测贴片天线谐振频率的变化测量物体的重量，其结构包括承重平台1、弹性支撑2、X型力传递装置3、贴片天线4。弹性支撑2安装在承重平台1下方，维持整体结构的稳定，承重平台1在受到压力的时候可以在垂直方向产生位移。所述X型力传递装置3一端与承重平台1下方铰接，另一端以滑轮的形式支撑在地基上，滑轮可以在地基上滚动。

如图2所示，贴片天线4由贴片5、介质基片6和接地板7组成，贴片5附在介质基片6的上表面，接地板7的一面附在介质基片6的下表面，另一面粘结在X型力传递装置3下方平板上。

如图3所示，使用时，承重平台1受到被测量物体的压力作用产生垂直向下的位移，因为X型力传递装置3与承重平台1下方铰接，所以该向下的位移将会导致X型力传递装置3两杆之间的夹角变大。夹角变大后X型力传递装置3下方平板产生水平方向的应变。由于贴片天线4与平板粘结，贴片天线4上的贴片5也将产生一定大小的应变。贴片5的应变将会导致贴片天线4的谐振频率产生偏移。所以利用谐振频率监测装置测量谐振频率的偏移量就可以计算出结构的重量。

Claims (10)

1.一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述称重装置包括承重平台（1）、弹性支撑（2）、X型力传递装置（3）、贴片天线（4），其中弹性支撑（2）安装在承重平台（1）下方，X型力传递装置（3）一端与承重平台下方铰接，另一端以滑轮的形式在地基平面上滚动，贴片天线（4）安装在X型力传递装置（3）下方平板上。

2.根据权利要求1所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述承重平台（1）为矩形或圆形。

3.根据权利要求1所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述弹性支撑（2）为金属螺旋弹簧、橡胶弹簧或空气弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述贴片天线（4）由贴片（5）、介质基片（6）和接地板（7）组成，其中贴片（5）附在介质基片（6）的上表面，接地板（7）的一面附在介质基片（6）的下表面，另一面粘结在X型力传递装置（3）下方平板上。

5.根据权利要求4所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述贴片（5）为E型、圆形或环形。

6.根据权利要求4所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述介质基片（6）为聚四氟乙烯板、聚酰亚胺薄膜或者其他介电材料。

7.根据权利要求4所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述贴片（5）和接地板（7）为金属材料或者其他导电材料。

8.根据权利要求1或4所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述贴片天线（4）为有源天线或无源天线。

9.根据权利要求1所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述称重装置为无线测量或有线测量。

10.根据权利要求1或4所述的一种利用贴片天线技术实现的称重装置，其特征在于所述X型力传递装置（3）和贴片天线（4）的数量为一个或多个。