CN105937960A - 一种单传感器型双阶电子秤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单传感器型双阶电子秤，包括载物板以及用于称量载物板承载物重的称重传感器组件；载物板上设有导力压接部；各称重传感器组件包括测力传感器、具有第一支承部的第一支承件、具有第二支承部的第二支承件、和支撑脚；测力传感器包括固定部、第一精度弹性承力部和第二精度弹性承力部；第一支承件压接设置在第一精度弹性承力部上，第二支承件压接设置在第二精度弹性承力部上，测力传感器的固定部压接设置在支撑脚上；第二支承件是弹性支承件；自由状态下，载物板的导力压接部高出第一支承部；承载物体时，载物板受力下移，当待称物体重量超过一定程度后，导力压接部压接在第一支承部上。本发明既可以作为体重电子秤，又可以作为厨房电子秤。

Description

一种单传感器型双阶电子秤

技术领域

本发明属于电子秤结构设计技术领域，具体涉及一种单传感器型双阶电子秤。

背景技术

目前市场上的体重电子秤，其结构主要包括载物板、显示屏、调节开关、电源模块和用于支承载物板的称重传感器组成，其功能主要用于称重人体，且一般是当承载物体重量超过预设值后，显示屏才开始显示数值，该预设值一般是5公斤；另外，该种体重电子秤的最大量程一般是180公斤，分度值是100克，误差较大，所以这种传统的体重电子秤平日除了称量体重外，基本上不能作为它用，尤其是不能用于作为厨房电子秤用。而现有的厨房电子秤，其分度值可达到1克，但是其量程一般不超过50千克，所以不能作为体重秤使用。目前市场上也有分度值可达到2克，量程可达到150公斤的电子秤，系采用精度较高且量程较大的测力传感器制成，但是其价格非常昂贵，无法普及。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本较低、既可以作为大量程、精度低的体重电子秤，又可以作为小量程、精度高的厨房电子秤的单传感器型双阶电子秤。

实现本发明目的的技术方案是：一种单传感器型双阶电子秤，包括载物板以及用于称量载物板承载物重的称重传感器组件；载物板上设有导力压接部；各称重传感器组件包括测力传感器、具有第一支承部的第一支承件、具有第二支承部的第二支承件、和支撑脚；测力传感器包括固定部、第一精度弹性承力部和第二精度弹性承力部；第一支承件压接设置在第一精度弹性承力部上；测力传感器的固定部压接设置在支撑脚上；第二支承件是弹性支承件；第二支承件包括螺纹弹簧、设置在螺纹弹簧顶端的上支承部、设置在螺纹弹簧底端的下支承部；上支承部作为第二支承部，并抵接在载物板底壁上，下支承部压接设置在第二精度弹性承力部上；自由状态下，载物板压接设置在第二支承件的第二支承部上，且载物板的导力压接部高出承重板；载物板上承载物体时，载物板受力带动其导力压接部下移，当待称物体重量超过一定程度后，载物板的导力压接部下移至压接在承重板上。

上述技术方案中，各测力传感器是一体件。

上述技术方案中，第一支承件是刚性支承件或弹性支承件；第二支承件在外力作用下，自身整体高度在弹性形变范围内变化。

本发明在使用时，除了兼具作为体重电子秤和厨房电子秤的同时，还能在承载物体的重量超过厨房电子秤的最大量程时，有效防止损坏厨房电子秤。另外，本发明可采用市场上已有的廉价测力传感器制成，所以极大降低了成本，易于普及。

附图说明

图1为本发明第一种结构的一种立体结构示意图；

图2为图1所示电子秤作为厨房电子秤时的一种侧视结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为图1所示电子秤中测力传感器的一种立体结构示意图；

图5为图4所示测力传感器从另一角度观察时的一种立体结构示意图；

图6为图4所示测力传感器的一种侧视图；

图7为图1所示电子秤作为体重电子秤时的一种侧视结构示意图；

图8为图7中B处的局部放大示意图；

图9是本发明第二种结构作为厨房电子秤时的一种侧视结构示意图；

图10是图9中C处的局部放大示意图；

图11是图9所示电子秤作为体重电子秤时的一种侧视结构示意图；

图12是本发明第三种结构作为厨房电子秤时的一种侧视结构示意图；

图13是图12中D处的局部放大示意图；

图14是图12所示电子秤作为体重电子秤时的一种侧视结构示意图；

图15是图12所示电子秤中测力传感器的一种立体结构示意图；

图16为图15所示测力传感器从另一角度观察时的一种立体结构示意图；

图17为图15所示测力传感器的一种侧视图；

图18是本发明第四种结构作为厨房电子秤时的一种侧视结构示意图；

图19是图18中E处的局部放大示意图；

图20是图18所示电子秤作为体重电子秤时的一种侧视结构示意图；

图21是本发明第四种结构作为厨房电子秤时的一种侧视结构示意图；

图22是图21中F处的局部放大示意图；

图23是图21所示电子秤作为体重电子秤时的一种侧视结构示意图；

图24是本发明第四种结构作为厨房电子秤时的一种侧视结构示意图；

图25是图24中G处的局部放大示意图；

图26是图24所示电子秤作为体重电子秤时的一种侧视结构示意图。

具体实施方式

(实施例1)

本实施例是一种单传感器型双阶电子秤，见图1至图8所示，包括载物板1、显示屏11、调节开关12、以及四个用于称量载物板承载物重的称重传感器组件2；本实施例中载物板的形状是方形，采用玻璃或玻璃钢制成；四个称重传感器组件均匀分布在载物板底壁四角处。本实施例中，载物板的底壁作为导力压接部10。

本实施例中，各称重传感器组件均包括一个测力传感器3、一个第一支承件4、一个第二支承件5和一个支撑脚6。

见图4至图6所示，本实施例中的测力传感器3是一体成型件，包括固定部31、一个第一精度弹性承力部32、一个第二精度弹性承力部33、以及用于分别检测第一精度弹性承力部32和第二精度弹性承力部33形变量的电阻应变片(图上未画出)。本实施例中，固定部的基本形状是工字形，围合形成两个缺口，第一精度弹性承力部和第二精度弹性承力部各自位于一个缺口中，第一精度弹性承力部和第二精度弹性承力部各自相对固定部所在平面倾斜设置，使得固定部在固定后，第一精度弹性承力部和第二精度弹性承力部悬空设置，从而在受力后发生弹性形变，进而通过电阻应变片把自身的形变转化为电信号。本实施例中的第一精度弹性承力部32的量程是5千克至180千克，精度(也称作分度值)是100克，主要用于称量人体体重；第二精度弹性承力部33的量程是0至20千克，精度是1克，主要用于厨房用品称重。

具体来说，本实施例中各称重传感器组件2的具体结构如下：见图3所示，包括塑料基座21、设置在塑料基座中的容置腔22、封盖住容置腔底端开口并具有中心孔231的簧盖23、测力传感器3、第一支承件4、第二支承件5、以及支撑脚6。

本实施例中的支撑脚6包括位于中心孔231中的支撑柱61、设置在支撑柱61底端的防滑垫62、设置在支撑柱顶端的具有卡槽的安装座63；测力传感器的固定部31卡接固定在安装座的卡槽中。

本实施例中，第一支承件4是刚性支承件，包括圆柱状的支承柱41，其底端压接设置在第一精度弹性承力部32上，其顶端作为第一支承部40。自由状态下，也即载物板上未承载物体时，支承柱41的顶端低于第二支承件的顶端。在具体实践中，第一支承件也可采用弹性支承件，考虑到第一精度弹性承力部的量程要大于第二精度弹性承力部的量程，所以第一支承件在采用弹性支承件时，其弹性系数要大于第二弹性支承件的弹性系数。

本实施例中，第二支承件5是在外力作用下，自身整体高度可发生变化的弹性支承件；第二支承件5包括螺纹弹簧51、固定设置在螺纹弹簧上端的上支承部52、固定设置在螺纹弹簧下端的下支承部53；上支承部52作为第二支承部50，抵接在载物板底壁上，下支承部53的底端压接设置在第二精度弹性承力部33上。

为了更好的把第一支承件和第二支承件限位在基座的容置腔22中，还在容置腔中设置了用于定位第一支承件4的具有定位孔261的第一弹性板26、以及用于定位第二支承件5的具有限位孔271的第二弹性板27。

本实施例中，簧盖23、第一弹性板26和第二弹性板27均设有内圈、外圈、以及连接内圈和外圈之间的四条螺旋臂，中心孔231、定位孔261或限位孔271设置在内圈上，外圈固定设置在容置腔内壁上；这种结构的第一弹性板在使用时，可以防止第一支承件把自身受到的压力通过第一弹性板传递给塑料基座21，避免第一精度弹性承力部出现称量误差；这种结构的第二弹性板在使用时，可以防止第二支承件把自身受到的压力通过第二弹性板传递给基座，避免第二精度弹性承力部出现称量误差。

第一弹性板通过其定位孔261套设在第一支承件4的外周壁上，第一弹性板的外周边缘固定设置在容置腔22的内壁上。此外，第一弹性板为了不影响第二支承件，还设置有第一缺口262，第二支承件位于该第一缺口262中。

第二弹性板通过其限位孔271套设在下支承部的外周壁上，第二弹性板部的外周边缘固定设置在容置腔22的内壁上。此外，第二弹性板为了不影响第一支承件，还设有第二缺口272，第一支承件位于该第二缺口272中。

自由状态下，也即载物板未承载物体时，载物板在弹性支承件的支承作用下，作为导力压接部10的载物板底壁高出第一支承件；此时第一精度弹性承力部没有受到载物板的压力，不发挥称重作用。

当载物板承载物体后，螺纹弹簧受压压缩，自身整体高度变小，载物板带动其导力压接部下移；通过选择适当的螺纹弹簧，可使得承载物体重量在小于20千克时，载物板的底壁始终高出第一支承部，该过程中，本实施例可以作为厨房电子秤使用。

当载物板承载物体重量超过20千克时，也即超过第二精度弹性承力部的最大额定量程时，载物板下移直至其导力压接部同时压接在第一支承部和第二支承部上，此时第一精度弹性承力部和第二精度弹性承力部均发生弹性形变，并通过电阻应变片把各自的形变量转化为电信号，通过电路的智能计算，可以计算出此时的承载物重，所以此时本实施例又可以作为体重秤使用。

本实施例中的测力传感器，可通过冲压方式批量制成，其价格较为低廉，有效降低本实施例的制造成本。

(实施例2)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：见图9至图11所示，本实施例中，第一支承件除了包括圆柱状的支承柱41，还包括设置在支承柱41顶端的承重板7，承重板上设有支承孔71，各第二支承件穿过相应一个支承孔抵接在载物板的底壁上；本实施例中，该承重板7才作为第一支承件的第一支承部40。

另外，本实施例由于可把支承柱41的顶端固定设置在承重板部的底壁上，从而可以省略实施例1中的用于对第一支承件进行限位的第一弹性板26。

自由状态下，载物板压接设置在第二支承件的第二支承部上，且载物板的导力压接部高出承重板；载物板上承载物体时，载物板受力带动其导力压接部下移，当待称物体重量超过一定程度后，载物板的导力压接部下移至压接在承重板上。

本实施例在具体实践中，可以把承重板7做得远大于载物板1，从而使得承重板7不仅可以作为第一支承部40使用，还可以作为辅助载物板使用。例如，称量小于20千克的小物件时，将其置放在载物板上称量；当称量大于20千克的物体时，例如称量人体时，则直接站在承重板上称量，其好处是鞋底不会弄脏载物板。

(实施例3)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：见图12至图17所示，本实施例中，各称重传感器组件的结构与实施例1有所不同，本实施例中各称重传感器组件2的具体结构如下：见图13所示，包括塑料基座21、设置在塑料基座中的容置腔22、封盖住容置腔底端开口并具有中心孔231的簧盖23、封盖住塑料基座容置腔顶端开口并具有中心套孔241的弹性封盖24、设置在卡槽中的测力传感器3、第一支承件4、第二支承件5、以及支撑脚6。

本实施例中的测力传感器3是一体成型件，包括固定部31、四个第一精度弹性承力部32、一个第二精度弹性承力部33、以及用于分别检测第一精度弹性承力部32和第二精度弹性承力部33形变量的电阻应变片(图上未画出)。具体来说，本实施例中的固定部31是具有四条直边的方框，各直边的中端向着方框外侧突出延伸形成一弹性板部，该弹性板部作为第一精度弹性承力部32；其中一个直边的中端向着方框内侧突出延伸形成一较薄的弹性板部，该较薄的弹性板部作为第二精度弹性承力部33。各电阻应变片贴设在相应的一个弹性板部上，当固定部固定后，各弹性板部悬空设置，从而在受力时发生弹性形变，各电阻应变片把相应一个弹性板部的形变量转变为电信号。

本实施例中的第一精度弹性承力部32的量程是5千克至180千克，精度(也称作分度值)是100克，主要用于称量人体体重；第二精度弹性承力部33的量程是0至20千克，精度是1克，主要用于厨房用品称重。

本实施例中的支撑脚6包括位于簧盖中心孔231中的支撑柱61、设置在支撑柱61底端的防滑垫62、设置在支撑柱顶端的具有卡槽的安装座63；测力传感器的固定部31卡接固定在安装座的卡槽中。

第一支承件4也是刚性支承件，包括形状是台阶管状的支承管42，支承管42的底端具有环形压接面，支承管通过该环形压接面压接在由四个弹性板部组合形成的第一精度弹性承力部32上；支承管的顶端作为第一支承部40。

第二支承件5包括螺纹弹簧51、设置在螺纹弹簧顶端的上支承部52、设置在螺纹弹簧底端的下支承部53；第二支承件设置在支承管42的孔腔中，下支承部53的底端压接设置在第二精度弹性承力部33上，第二支承件的顶端粘结固定在载物板底壁上。

本实施例中，弹性封盖24的结构类同于簧盖23，也设有内圈、外圈、以及连接内圈和外圈之间的四条螺旋臂，中心套孔241设置在内圈上，外圈固定设置在容置腔内壁上。弹性封盖24通过其中心套孔241套设在支承管42上部的外周壁上，从而对支承管起到较为稳定的限位作用，还能防止支承管把自身所受压力通过弹性封盖24传递给塑料基座。

本实施例中，第二弹性支承件中的上支承部52较大，其底壁不仅作为第二支承件的一部分，还作为载物板的导力压接部10；自由状态下，该导力压接部10高出第一支承部；当载物板承载物体超过20千克时，该导力压接部10压接在第一支承部上。

本实施例不再设置第一弹性板26和第二弹性板27。

(实施例4)

本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：见图18至图20所示，本实施例中，第一支承件除了包括支承管42，还包括设置在支承管42顶端的承重板7，承重板上设有支承孔71，各第二支承件穿过相应一个支承孔抵接在载物板的底壁上；本实施例中，该承重板7才作为第一支承件的第一支承部40。

另外，本实施例中的上支承部52较小，在随载物板下移时，可落入支承管42的孔腔中。所以，本实施例仍把载物板的底壁作为导力压接部10。

自由状态下，载物板压接设置在第二支承件的第二支承部上，且载物板的导力压接部高出承重板；载物板上承载物体时，载物板受力带动其导力压接部下移，当待称物体重量超过一定程度后，载物板的导力压接部下移至压接在承重板上。

本实施例在具体实践中，可以把承重板7做得远大于载物板1，从而使得承重板7不仅可以作为第一支承部40使用，还可以作为辅助载物板使用。例如，称量小于20千克的小物件时，将其置放在载物板上称量；当称量大于20千克的物体时，例如称量人体时，则直接站在承重板上称量，其好处是鞋底不会弄脏载物板。

(实施例5)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：见图21至图23所示，本实施例中，各第二支承件5的具体结构如下：包括压块54、弹性板55、具有限位滑孔561的限位件56；压块52的基本形状为圆柱状，第二弹性板27通过其限位孔271套设在压块52的外周壁上；限位件56固定设置在载物板底壁上；弹性板55包括上支承板部551、下支承板部552、连接上支承板部551和下支承板部552的弹性板部553，弹性板部553相对载物板倾斜设置；下支承板部552压接并固定设置在压块52顶端上，上支承板部551作为第二支承部50，抵接在载物板底壁上，并可在限位件的限位滑孔561往复滑动。

自由状态下，载物板底壁高出第一支承部40；当载物板承载物体时，弹性板部553发生弹性形变，使得载物板下移，上支承板部由于可以在限位滑孔中滑动，所以可以在弹性板的形变过程中，保持整体的平衡；该过程中，本实施例作为厨房电子秤使用。

当载物板承载物重超过20千克时，载物板底壁下移至同时压接在第一支承部和第二支承部上，该过程中，本实施例作为体重电子秤使用。

(实施例6)

本实施例与实施例5基本相同，不同之处在于：见图24至图26所示，本实施例中，第一支承件除了包括圆柱状的支承柱41，还包括设置在支承柱41顶端的承重板7，承重板上设有支承孔71，各第二支承件穿过相应一个支承孔抵接在载物板的底壁上；本实施例中，该承重板7才作为第一支承件的第一支承部40。

自由状态下，载物板压接设置在第二支承件的第二支承部上，且载物板的导力压接部高出承重板；载物板上承载物体时，载物板受力带动其导力压接部下移，当待称物体重量超过一定程度后，载物板的导力压接部下移至压接在承重板上。

本实施例在具体实践中，可以把承重板7做得远大于载物板1，从而使得承重板7不仅可以作为第一支承部40使用，还可以作为辅助载物板使用。例如，称量小于20千克的小物件时，将其置放在载物板上称量；当称量大于20千克的物体时，例如称量人体时，则直接站在承重板上称量，其好处是鞋底不会弄脏载物板。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种单传感器型双阶电子秤，包括载物板(1)以及用于称量载物板承载物重的称重传感器组件(2)；其特征在于：载物板上设有导力压接部(10)；各称重传感器组件包括测力传感器(3)、具有第一支承部的第一支承件(4)、具有第二支承部的第二支承件(5)、和支撑脚(6)；测力传感器包括固定部(31)、第一精度弹性承力部(32)和第二精度弹性承力部(33)；第一支承件压接设置在第一精度弹性承力部上；测力传感器的固定部压接设置在支撑脚上；第二支承件是弹性支承件；第二支承件包括螺纹弹簧、设置在螺纹弹簧顶端的上支承部、设置在螺纹弹簧底端的下支承部；上支承部作为第二支承部，并抵接在载物板底壁上，下支承部压接设置在第二精度弹性承力部上；自由状态下，载物板压接设置在第二支承件的第二支承部上，且载物板的导力压接部高出承重板；载物板上承载物体时，载物板受力带动其导力压接部下移，当待称物体重量超过一定程度后，载物板的导力压接部下移至压接在承重板上。

2.根据权利要求1所述的单传感器型双阶电子秤，其特征在于：各测力传感器是一体件；第一支承件是刚性支承件或弹性支承件；第二支承件在外力作用下，自身整体高度在弹性形变范围内变化。