CN105509855A - 计量仪 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种计量仪，包括：秤盘；以及操作机，所述操作机包括：显示屏，所述显示屏连接至所述电源；控制键组，所述控制键组连接至所述电源以及所述显示屏；物品键组，所述物品键组连接至所述控制键组；以及数字键组，所述数字键组连接至所述控制键组和所述物品键组；电源。利用本发明提出的计量仪，电源具有非常高的转换效率，只需要1-2节干电池即可实现对系统的供电，大大减小了电子秤的体积和重量，实现了便携化设计。

Description

计量仪

技术领域

本发明涉及电子用品领域，特别涉及一种计量仪。

背景技术

电子秤在人们日常生活中随处可见。例如，在超级市场、水果商店等地方都需要使用电子秤对物品进行称量。在这些地方，物品种类繁多，现有的电子秤体积大，重量在2-3公斤，其体积和重量主要由电池所占用，往往需要4-6节电池才能满足供电需要。

如何提供一种电池体积小、而且又节能的电子秤，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种计量仪，解决了现有计量仪体积大、重量重的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种计量仪，包括秤盘；以及操作机，所述操作机包括电源；显示屏，所述显示屏连接至所述电源；控制键组，所述控制键组连接至所述电源以及所述显示屏；物品键组，所述物品键组连接至所述控制键组；以及数字键组，所述数字键组连接至所述控制键组和所述物品键组；电源，包括：输入端口，接收输入电压；输出端口，提供输出电压；上功率开关和下功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；输出电感器，耦接在上功率开关和下功率开关的串联耦接节点和输出端口之间；输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；采样电阻器，与上功率开关串联耦接；运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子和第二输入端子跨接在采样电阻器两端，其输出端子产生电感电流采样信号；反馈组件，耦接至输出端口接收输出电压，并产生反映输出电压的反馈电压；电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压，其反相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和参考地之间；第一逻辑开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；第二逻辑开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接电流峰值信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；电流比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至运算放大器的输出端子接收电流采样信号，其反相输入端耦接至第一逻辑开关的第二端子和第二逻辑开关的第二端子，其输出端子产生电流比较信号；控制及驱动电路，耦接至电流比较器的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生两路开关驱动信号，以控制上功率开关和下功率开关的通断；还包括：第一补偿电容器，耦接在运算放大器的输出端子和参考地之间；还包括：第二补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间；所述反馈组件包括串联耦接在输出端口和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压在第一电阻和第二电阻的串联耦接节点处产生；所述箝位器包括齐纳二极管；其中所述第一逻辑开关为高电平导通，第二逻辑开关为低电平导通。

可选地，所述数字键组包括0至9十个字数。

可选地，所述控制键组包括乘法键钮、累积键钮、归零键钮以及开关键钮。

可选地，所述物品键组包括m×n个键钮，其中，m和n均为正整数；

本发明的有益效果是：

(1)电源具有非常高的转换效率，只需要1-2节干电池即可实现对系统的供电；

(2)大大减小了电子秤的体积和重量，实现了便携化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种计量仪一个实施例的立体结构示意图；

图2为图1所示计量仪的电路结构示意图；

图3为图1所示电源的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一种计量仪一个实施例的立体结构示意图。如图1所示，计量仪1包括秤盘2和操作机3。操作机3包括物品键组4、显示屏5、数字键组6以及控制键组7。物品键组4包括m×n个键钮，其中，m和n均为正整数。在使用前，利用数字键组6和控制键组7进行操作，在物品键组4中的各个键钮中预先输入物品单价。然后，在各个键钮上面相应地贴上写有物品名称的标签。这样，在使用时，可以直接按下物品名称，对其进行称量和计算。另外，操作机3还包括内置电源100(图1未示出)。

当商店物品更换时，可以利用数字键组6和控制键组7对物品键组4中的某个键钮进行更改，亦可以对所有键钮全部重置。

图2为图1所示计量仪的电路结构示意图。如图2所示，计量仪电路C包括和图1所示计量仪1所对应的物品键组4、显示屏5、数字键组6以及控制键组7。另外，计量仪电器C还包括电源100。电源100连接至显示屏5和控制键组7以为其提供工作电源。控制键组7连接至显示屏5以控制其显示效果。另外，控制键组7还连接至物品键组4和数字键组6以控制其操作。数字键组6还连接至物品键组4以对物品键组进行输入和更改操作。

图3为图1中电源的电路图，电源100包括：输入端口101，接收输入电压Vin；输出端口102，提供输出电压Vo；上功率开关103和下功率开关104，串联耦接在输入端口101和参考地之间；输出电感器105，耦接在上功率开关103和下功率开关104的串联耦接节点和输出端口102之间；输出电容器106，耦接在输出端口102和参考地之间；采样电阻器107，与上功率开关103串联耦接；运算放大器108，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子和第二输入端子跨接在采样电阻器107两端，其输出端子产生电流采样信号Isen；反馈组件109，耦接至输出端口102接收输出电压Vo，并产生反映输出电压Vo的反馈电压Vfb；电压比较器110，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压Vth，其同相输入端耦接至反馈组件109接收反馈电压Vfb，其输出端子产生电压比较信号；误差放大器111，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压Vref，其反相输入端耦接至反馈组件109接收反馈电压Vfb，其输出端子产生误差放大信号Vc；箝位器112，耦接在误差放大器111的输出端子和参考地之间；第一逻辑开关113，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至误差放大器111的输出端子接收误差放大信号Vc，其控制端子耦接至电压比较器110的输出端子接收电压比较信号；第二逻辑开关114，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接电流峰值信号Ilim，其控制端子耦接至电压比较器110的输出端子接收电压比较信号；电流比较器115，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至运算放大器108的输出端子接收电流采样信号Isen，其反相输入端耦接至第一逻辑开关113的第二端子和第二逻辑开关114的第二端子，其输出端子产生电流比较信号；控制及驱动电路116，耦接至电流比较器115的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生两路开关驱动信号，以控制上功率开关103和下功率开关104的通断。

优选地，所述电源100还包括：第一补偿电容器117，耦接在运算放大器108的输出端子和参考地之间。

优选地，所述电源100还包括：第二补偿电容器118，耦接在误差放大器111的输出端子和反相输入端之间。

优选地，反馈组件109包括串联耦接在输出端口102和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压Vfb在第一电阻和第二电阻的串联节点处产生。

优选地，箝位器112包括齐纳二极管，且具有箝位电压Vz。

优选地，第一逻辑开关113为高电平导通，第二逻辑开关114为低电平导通。也就是说，当反馈电压Vfb大于门限电压Vth时，电压比较信号为高电平，此时第一逻辑开关113被导通、第二逻辑开关114被断开，使得电流比较器115的反相输入端接收耦接至误差放大器111的输出端子接收误差放大信号Vc；当反馈电压Vfb小于门限电压Vth时，电压比较信号为低电平，此时第一逻辑开关113被断开、第二逻辑开关114被导通，使得电流比较器115的反相输入端接收电流峰值信号Ilim。

在电源100正常运行时，当上功率开关103被导通、下功率开关104被断开，输入电压Vin经由采样电阻器107、上功率开关103、输出电感器105和输出电容器106被传送并被转换成输出电压Vo。此时电感电流即为流过采样电阻器107的电流。该电流开始增大。则运算放大器108输出的电感电流采样信号Isen也开始增大。当其增大至电流比较器115反相输入端的信号时，电流比较器115输出的电流比较信号翻转电平。相应的，控制及驱动电路116输出的两路驱动信号翻转电平，使得上功率开关103被断开，下功率开关104被导通。

在电源100的负载相对较重时，输出电压Vo相对较小，则反馈电压Vfb也相对较小。此时反馈电压Vfb小于门限电压Vth，电压比较器110输出的电压比较信号为低电平。则第一逻辑开关113被断开、第二逻辑开关114被导通，使得电流比较器115的反相输入端接收电流峰值信号Ilim。即在重载状态下，当电流采样信号Isen达到电流峰值信号Ilim时，电流比较器115输出的电流比较信号翻转电平，进而经由控制及驱动电路116后将上功率开关103断开、将下功率开关104导通。

在电源100的负载相对较轻时，输出电压Vo相对较大，则反馈电压Vfb也相对较大。此时反馈电压Vfb大于门限电压Vth，电压比较器110输出的电压比较信号为高电平。则第一逻辑开关113被导通、第二逻辑开关114被断开，，使得电流比较器115的反相输入端接收误差放大信号Vc。即在轻载状态下，当电流采样信号Isen达到误差放大信号Vc时，电流比较器115输出的电流比较信号翻转电平，进而经由控制及驱动电路116后将上功率开关103断开、将下功率开关104导通。而误差放大信号Vc是反馈电压Vfb和参考电压Vref差值的积分。该误差放大信号Vc随着反馈电压Vfb的变化而缓慢变化。当反馈电压Vfb缓慢增大，误差放大信号Vc也缓慢变大。当其增大到箝位器112的箝位电压Vz时，误差放大信号Vc被箝位在箝位电压Vz处。

在一个实施例中，数字键组包括数字键钮0～9。

在另一个实施例中，控制键组包括乘法键钮、累积键钮、归零键钮和开关键钮。

利用本发明提出的计量仪，电源具有非常高的转换效率，只需要1-2节干电池即可实现对系统的供电，大大减小了电子秤的体积和重量，实现了便携化设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种计量仪，其特征在于，包括：

秤盘；以及

操作机，所述操作机包括：

显示屏，所述显示屏连接至所述电源；

控制键组，所述控制键组连接至所述电源以及所述显示屏；

物品键组，所述物品键组连接至所述控制键组；以及

数字键组，所述数字键组连接至所述控制键组和所述物品键组；

电源，包括：输入端口，接收输入电压；

输出端口，提供输出电压；

上功率开关和下功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；

输出电感器，耦接在上功率开关和下功率开关的串联耦接节点和输出端口之间；

输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；

采样电阻器，与上功率开关串联耦接；

运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子和第二输入端子跨接在采样电阻器两端，其输出端子产生电感电流采样信号；

反馈组件，耦接至输出端口接收输出电压，并产生反映输出电压的反馈电压；

电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；

误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收参考电压，其反相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；

箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和参考地之间；

第一逻辑开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；

第二逻辑开关，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子耦接电流峰值信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号；

电流比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端耦接至运算放大器的输出端子接收电流采样信号，其反相输入端耦接至第一逻辑开关的第二端子和第二逻辑开关的第二端子，其输出端子产生电流比较信号；

控制及驱动电路，耦接至电流比较器的输出端子接收电流比较信号，并基于电流比较信号，产生两路开关驱动信号，以控制上功率开关和下功率开关的通断；

还包括：第一补偿电容器，耦接在运算放大器的输出端子和参考地之间；

还包括：第二补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间；

所述反馈组件包括串联耦接在输出端口和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压在第一电阻和第二电阻的串联耦接节点处产生；

所述箝位器包括齐纳二极管；

其中所述第一逻辑开关为高电平导通，第二逻辑开关为低电平导通。

2.如权利要求1所述的计量仪，其特征在于，所述数字键组包括0至9十个字数。

3.如权利要求1所述的计量仪，其特征在于，所述控制键组包括乘法键钮、累积键钮、归零键钮以及开关键钮。

4.如权利要求1所述的计量仪，其特征在于，所述物品键组包括m×n个键钮，其中，m和n均为正整数。