CN104897255A

CN104897255A - 一种能反映灰尘累积量的微型电子秤

Info

Publication number: CN104897255A
Application number: CN201410080602.2A
Authority: CN
Inventors: 朱翔; 曹其超
Original assignee: Zhenjiang Zote Electrical Technology Co Ltd
Current assignee: Zhenjiang Zote Electrical Technology Co Ltd
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2015-09-09

Abstract

本发明涉及一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，包括托盘、称重传感器、螺丝支撑柱、接线端子、PCB板、HX711芯片分析模块、铝合金外壳，通过HX711芯片分析模块把采集到的称重传感器的差分模拟信号转换为数字信号，通过MCU一系列的计算处理得到托盘上灰尘的积累量。本发明体积小、可测范围大、分辨率高，能通过局部反应全体，有效测得端子箱内部的灰尘积累量；当积累超标发出警报，第一时间清灰，降低因灰尘积累过多端子箱存在的安全隐患。

Description

一种能反映灰尘累积量的微型电子秤

技术领域

本发明涉及称重传感器领域，具体涉及一种能反映灰尘累积量的微型电子秤。

背景技术

变电站端子箱内的灰尘积累到一定量，很有可能会导致内部的高压接线端子接头部分产出短路，引发安全事故；现在主要的解决方法就是不定期的去端子箱内查看，若灰尘量过多则清理，然而这会大大增加员工的工作量，浪费时间，并且大量的端子箱让定期查看显得不可行；一种通过远程控制来实现端子箱内灰尘累积量有效检测的设备亟待发明创造。

能反映灰尘重量的只有电子秤，普通电子秤存在的问题和缺点：

1、电子秤外观体积太大，变电站端子箱内部体积空间有限。

2、称重范围太高都是多少克以上的，而灰尘的重量只能在分辨率为0.01mg来反映；

3、普通的电子秤不直接反映出变电站端子箱内部的灰尘累积量，它只能反映电子秤托盘上的物体重量，而端子箱内部必须是要通过局部来反映全部，要把重量和面积整合到一起来反映，最后得到的是多少毫克／平方厘米(mg／cm2)。

发明内容

本发明的目的在于：为解决以上问题提供一种体积小、测量范围大、分辨率高，能通过局部反应全体，有效测得端子箱内部的灰尘积累量的能反映灰尘累积量的微型电子秤。

本发明所采用的技术方案是这样的：

一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，包括托盘、称重传感器、螺丝支撑柱、接线端子、PCB板、HX711芯片分析模块、铝合金外壳，所述称重传感器设置在所述托盘底部，两者之间通过两个螺丝支撑柱连接；在所述称重传感器两头设置有螺丝孔，该螺丝孔有四个，分布于所述称重传感器的四个角内侧；所述螺丝支撑柱有两个固定于PCB板上，与所述称重传感器一头的螺丝孔对应设置；所述接线端子设置于PCB板上，位于所述称重传感器一头相邻位置；所述HX711芯片分析模块设置在PCB板面上；所述PCB板设置在所述铝合金外壳内部；所述铝合金外壳上开设有方形口，其与所述托盘大小相同；所述托盘通过M3螺丝支撑柱穿过铝合金外壳上方形口与PCB板连接；所述铝合金外壳有前挡板和后挡板，在所述前挡板上设置有接线端子延伸出口。

进一步地，所述微型电子秤的长为70MM，宽为64.2MM，厚为24MM。

进一步地，所述螺丝支撑柱为M3螺丝支撑柱，所述螺丝孔为M2.5螺丝孔。

进一步地，在所述铝合金外壳内部左右侧壁上设置有卡槽，PCB板刚好卡于该卡槽内。

进一步地，所述前挡板和后挡板螺栓固定在铝合金外壳上。

进一步地，所述接线端子有四个接线口，分别是电源输入口“+”，电源输入口“-”，信号输出口“+”，信号输出口“-”。

综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、该发明体积小，能克服变电站空间小的缺陷，使用方便；

2、该发明测量范围大，分辨率高，精度高，能有效测量如灰尘这样分辨率在0.01g的物体的质量；

3、通过测量该发明托盘上灰尘的重量，从局部反映全部，进一步的得到整个变电站端子箱内灰尘的重量；

4、可以通过远程来实时得到端子箱内的灰尘量，当灰尘量超过一定阀值时，工作人员就需要进行及时的清理，以免出现端子箱内的高压接线端子接头部分产出短路，造成不必要的安全事故。

附图说明

图1为本发明的基本结构示意图；

图2为本发明的整体结构图；

图3为本发明所述重量传感器示意图。

图中标记：1、托盘；2、微型称重传感器；3、M3螺丝支撑柱；4、接线端子；5、PCB板；6、HX711芯片分析模块；7、铝合金外壳；8、前挡板；9、后挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的介绍。

如图1、2所示，一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，包括托盘1、称重传感器2、螺丝支撑柱3、接线端子4、PCB板5、HX711芯片分析模块、铝合金外壳6，所述称重传感器2设置在所述托盘1底部，两者之间通过两个螺丝支撑柱3连接；在所述称重传感器2两头设置有螺丝孔9，该螺丝孔9有四个，分布于所述称重传感器2的四个角内侧；所述螺丝支撑柱3有两个固定于PCB板5上，与所述称重传感器2一头的螺丝孔9对应设置；所述接线端子4设置于PCB板5上，位于所述称重传感器2一头相邻位置；所述HX711芯片分析模块设置在PCB板5面上；所述PCB板5设置在所述铝合金外壳6内部；所述铝合金外壳6上开设有方形口，其与所述托盘1大小相同；所述托盘1通过螺丝支撑柱3穿过铝合金外壳6上方形口与PCB板5连接；所述铝合金外壳6有前挡板7和后挡板8，在所述前挡板7上设置有接线端子4延伸出口。

所述称重传感器2设置在所述托盘1底部，两者之间通过两个螺丝支撑柱3连接，所述两个螺丝支撑柱3位于称重传感器2的同一头，这使得称重传感器2一头通过其固定，另一头两者仅贴合，用于承受压力。

所述微型电子秤的长为70MM，宽为64.2MM，厚为24MM，小巧，不占用空间。

所述螺丝支撑柱3为M3螺丝支撑柱，所述螺丝孔9为M2.5螺丝孔。

在所述铝合金外壳6内部左右侧壁上设置有卡槽，PCB板刚好卡于该卡槽内，有效固定，防止松动。

所述前挡板7和后挡板8螺栓固定在铝合金外壳6上，当后期设备出现问题方便修理。

所述接线端子4有四个接线口，分别是红色电源输入口“+”，黑色电源输入口“-”，绿色信号输出口“+”，白色信号输出口“-”。

该微型电子秤的工作原理如下：

首先MCU给HX711芯片分析模块供电(DC2.7～5.5V)，当需要采集灰尘量时，MCU串口会发送一串采集控制命令给HX711芯片分析模块，HX711芯片分析模块会开启采集转换电路；把采集到的称重传感器2的差分模拟信号转换为数字信号，该数字信号中的数据通过MCU计算得到的是称重传感器2电压的变化量，最后通过一系列计算得到积累灰尘的实际重量。

所述灰尘的实际重量的计算方法如下：

①、5V(工作电压)×0.8mv／v(灵敏度)＝4mV(满量程输出电压)；

②、4mV／100g＝0.04mv／g(每g的输出电压)；

③、(检测到的电压值／0.04mv／g-托盘电压／0.04mv／g)／100000＝实际物体重量mg；

④、实际物体重量mg／托盘的面积cm2＝端子箱内单位面积上灰尘量(mg／cm2)；

⑤、端子箱内总灰尘量＝端子箱内单位面积上灰尘量mg／cm2*端子箱底面面积cm2。

这样就可以通过远程来实时得到端子箱内的灰尘量，当灰尘量超过一定阀值时，工作人员就需要进行及时的清理，以免出现端子箱内的高压接线端子接头部分产出短路，造成不必要的安全事故。

所述重量传感器2尺寸：长47MM，宽10MM，高6MM。

所述重量传感器2最大量程：100g；最小称重量程0.1g；最大误差：0.03g；极限最小精度：0.01g；满量程输出电压＝激励电压*灵敏度。

所述重量传感器2的参数指标：

量程g	100
		综合误差％F.S	0.02
输出灵敏度mV／V	0.8±0.1
		非线性％F.S	±0.02
重复性％F.S	±0.02
		滞后％F.S	±0.02
蠕变(3min)％F.S	±0.02
		零点漂移(1min)％F.S	±0.02
零点温度漂移％F.S／10℃	≤±0.02
		额定输出温度漂移％F.S／10℃	≤±0.02
零点输出mV／V	±0.1
		输入阻抗Ω	1000±50
输出阻抗Ω	1000±5
		绝缘电阻MΩ	大于等于2000
推荐激励电压V	5～12
		工作温度范围℃	0～50
安全过载％F.S	120
		极限过载％F.S	150

以上说明和描述了本发明的基本原理和主要特征以及在我们自研项目中的应用。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明了本发明的基本原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，其特征在于：包括托盘、称重传感器、螺丝支撑柱、接线端子、PCB板、HX711芯片分析模块、铝合金外壳，所述称重传感器设置在所述托盘底部，两者之间通过两个螺丝支撑柱连接；在所述称重传感器两头设置有螺丝孔，该螺丝孔有四个，分布于所述称重传感器的四个角内侧；所述螺丝支撑柱有两个固定于PCB板上，与所述称重传感器一头的螺丝孔对应设置；所述接线端子设置于PCB板上，位于所述称重传感器一头相邻位置；所述HX711芯片分析模块设置在PCB板面上；所述PCB板设置在所述铝合金外壳内部；所述铝合金外壳上开设有方形口，其与所述托盘大小相同；所述托盘通过M3螺丝支撑柱穿过铝合金外壳上方形口与PCB板连接；所述铝合金外壳有前挡板和后挡板，在所述前挡板上设置有接线端子延伸出口。

2.根据权利要求1所述的一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，其特征在于：所述微型电子秤的长为70MM，宽为64.2MM，厚为24MM。

3.根据权利要求1所述的一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，其特征在于：所述螺丝支撑柱为M3螺丝支撑柱，所述螺丝孔为M2.5螺丝孔。

4.根据权利要求1所述的一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，其特征在于：在所述铝合金外壳内部左右侧壁上设置有卡槽，PCB板刚好卡于该卡槽内。

5.根据权利要求1所述的一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，其特征在于：所述前挡板和后挡板螺栓固定在铝合金外壳上。

6.根据权利要求1所述的一种能反映灰尘累积量的微型电子秤，其特征在于：所述接线端子有四个接线口，分别是电源输入口“+”，电源输入口“-”，信号输出口“+”，信号输出口“-”。