CN106525209B - 一种量程自动切换的电子秤及称量方法 - Google Patents

一种量程自动切换的电子秤及称量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种量程自动切换的电子秤及称量方法，包括托盘、不同量程的三个压力传感器和底座；底座内设置有控制单元，底座上设置有数据输入装置和显示输出装置，数据输入装置和显示输出装置分别与控制单元连接；三个压力传感器首尾相邻组成正三角形，三个压力传感器的上端面处于同一水平面内，且每个压力传感器绕自身翻转后的上端面仍处于水平面内，三个压力传感器均与控制单元连接；底座内设置有三组驱动电路和三组直流电机，三组驱动电路分别与控制单元连接，三组直流电机分别与三组驱动电路连接，三个压力传感器器分别与三组直流电机连接。本发明提供的电子称具有量程自适应切换的功能，从而方便使用者称量不同重量的物体。

Description

一种量程自动切换的电子秤及称量方法
技术领域
本发明涉及质量检测领域，尤其涉及一种量程自动切换的电子称和称量方法。
背景技术
现有的电子秤一般具有称重，上下限检重鸣叫等功能。但现有的电子秤，尤其是家用电子秤，在称重范围上仍受到较大的限制，用来称量食盐、花椒等调味品的小量程精密电子秤无法称量蔬菜、肉类等菜品，也无法称量大米、面粉等主食，称量不同类别的食物必须使用量程不同的电子秤，不仅给使用者带来不必要的麻烦，也在一定程度上浪费材料和金钱，不利于环保节约。
发明内容
为了解决提高现有电子秤的检测量量程和检测精度，本发明提供了一种量程自动切换的电子秤。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种量程自动切换的电子秤，包括托盘、三个不同量程的压力传感器和底座，所述托盘位于三个所述压力传感器的上方且与三个所述压力传感器接触，所述底座位于三个所述压力传感器的下方且与三个所述压力传感器连接；
所述底座内设置有控制单元，所述底座上设置有显示输出装置，所述显示输出装置与所述控制单元连接；
三个所述压力传感器首尾相邻组成正三角形，三个所述压力传感器的上端面处于同一水平面内，且每个所述压力传感器绕自身翻转后的上端面仍处于所述水平面内，三个所述压力传感器均与所述控制单元连接；
所述底座内设置有三组驱动电路和三组直流电机，三组所述驱动电路分别与所述控制单元连接，三组所述直流电机分别与三组所述驱动电路连接，三个所述压力传感器分别与三组所述直流电机连接；
所述控制单元根据三个所述压力传感器采集的压力信号分别发送对应的控制信号给三组所述驱动电路，三组所述驱动电路根据收到的控制信号分别驱动三组所述直流电机控制相应的所述压力传感器进行翻转，使得符合所选测试量程的所述压力传感器处于正常工作状态，其他所述压力传感器处于未工作状态，测量结果通过所述显示输出装置输出。
作为本发明所述的一种量程自动切换的电子秤的改进，所述底座上设置有报警器，所述控制单元与所述报警器连接。
作为本发明所述的一种量程自动切换的电子秤的改进，三个所述压力传感器均为电阻应变片式压力传感器。
作为本发明所述的一种量程自动切换的电子秤的改进，三个所述压力传感器采集的压力信号经过放大、滤波和模数转换后输出至所述控制单元。
作为本发明所述的一种量程自动切换的电子秤的改进，三个所述压力传感器包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器的量程为0-20g，精度为0.1g；所述第二压力传感器的量程为20g-2kg，精度为10g；所述第三压力传感器的量程为2kg-40kg，精度为0.1kg。
作为本发明所述的一种量程自动切换的电子秤的改进，所述控制单元为单片机最小系统。
作为本发明所述的一种量程自动切换的电子秤的改进，所述底座上设置有数据输入装置，所述数据输入装置与所述控制单元连接。
本发明还提供了一种量程自动切换的称量方法，采用上述所述的电子称，包括以下步骤：
步骤1、电子秤开机，使具有最大量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量超出正常工作的所述压力传感器的最大量程，则所述显示输出装置显示超载；若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值时，进入步骤2；
步骤2、使具有第二大量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值时，进入步骤3；
步骤3、使具有最小量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值，电子秤自动关机。
作为本发明所述的一种量程自动切换的称量方法的改进，所述控制单元根据所述压力传感器检测的压力作出判断，进而通过所述驱动电路和直流电机使所述压力传感器处于工作状态或未工作状态。
本发明的有益技术效果包括：
本发明打破了传统电子称只具有某个固定量程的局限性，利用该电子称实现多量程测量的目的，称量小件物品能确保精确度，称量大件物品也能确保不超过量程范围，为使用者提供了便利；
本发明通过设置报警器能够及时提醒使用者检测超范围，应该及时卸荷，另外通过显示输出装置也能直观明了地获得检测结果，使用起来非常方便；
本发明提供的称量方法能够实现量程自适应切换，操作简单、实用性强。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1是本发明的一种量程自动切换的电子秤的工作原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。
如图1所示，一种量程自动切换的电子秤，包括托盘、不同量程的三个压力传感器和底座，托盘位于三个压力传感器的上方且与三个压力传感器接触，底座位于三个压力传感器的下方且与三个压力传感器连接；
底座内设置有控制单元，底座上设置有显示输出装置，显示输出装置与控制单元连接；
三个压力传感器首尾相邻组成正三角形，三个压力传感器的上端面处于同一水平面内，且每个压力传感器绕自身翻转后的上端面仍处于水平面内，三个压力传感器均与控制单元连接；
底座内设置有三组驱动电路和三组直流电机，三组驱动电路分别与控制单元连接，三组直流电机分别与三组驱动电路连接，三个压力传感器器分别与三组直流电机连接；
控制单元根据压力传感器采集的压力信号分别发送对应的控制信号给三组驱动电路，三组驱动电路根据收到的控制信号分别驱动三组直流电机控制相应的压力传感器进行翻转，使得符合所选测试量程，的压力传感器处于正常工作状态，其他压力传感器处于未工作状态，测量结果通过显示输出装置输出。
作为本发明的另一实施例，底座上设置有报警器，控制单元与报警器连接。当待测物体的重量超出检测范围时，通过报警器发出报警信号，提醒使用者电子秤超载，及时进行卸荷和进行切换量程操作。
作为本发明的另一实施例，三个压力传感器均为电阻应变片式压力传感器。电阻应变式压力传感器的工作原理是将将电阻应变片粘贴在弹性元件特定表面上，当力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于弹性元件时，会导致元件应力和应变的变化，进而引起电阻应变片电阻的变化，电阻的变化经电路处理后的以电信号的方式输出。选用不同量程的电阻应变片式压力传感器主要是提高检测精度和扩大量程范围。
作为本发明的另一实施例，三个压力传感器采集的压力信号经过放大、滤波和模数转换后输出至控制单元。采用此设计，主要是防止干扰，提高电子秤的检测精度。
作为本发明的另一实施例，三个压力传感器包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，第一压力传感器的量程为0-20g，精度为0.1g；第二压力传感器的量程为20g-2kg，精度为10g；第三压力传感器的量程为2kg-40kg，精度为0.1kg。
作为本发明的另一实施例，控制单元为单片机最小系统。单片机最小系统是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，其包括单片机、电源、晶振电路和复位电路。
作为本发明的另一实施例，底座上设置有数据输入装置，数据输入装置与控制单元连接。数据输入模块还能够进行删除、去皮、清零，对所称的物体的重量进行累加、相减，输入物体单价等系列操作。
作为本发明的另一实施例，显示输出模块可以采用液晶显示屏。
本发明所述的一种量程自动切换的称量方法，采用上述电子称，具体包括以下步骤：
步骤1、电子秤开机，使具有最大量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量超出正常工作的所述压力传感器的最大量程，则所述显示输出装置显示超载；若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值时，进入步骤2；
步骤2、使具有第二大量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值时，进入步骤3；
步骤3、使具有最小量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值，电子秤自动关机。
作为本发明的另一实施例，控制单元根据压力传感器检测的压力作出判断，进而通过驱动电路和直流电机使压力传感器处于工作状态或未工作状态。
本发明的工作原理：
一个压力传感器工作，其他两个压力传感器翻转后作为支架起到支撑作用，工作压力传感器和充当支架的压力传感器都承受了相同的力，工作压力传感器受到的压力只是待测物体重量的三分之一，通过控制单元处理运算即可得到待测物体的质量。控制单元根据数据输入装置选择的量程以及三个压力传感器的当前状态分别发送对应的控制信号给三组驱动电路，三组驱动电路根据收到的控制信号分别对应控制相应的压力传感器，使得符合所选测试量程的压力传感器处于正常工作状态，其它压力传感器处于翻转状态，控制单元根据正常工作的压力传感器的称量结果判断该称量结果是否处于该压力传感器的最佳测量范围内，若是，则通过显示输出装置显示称量结果，若不是，则选择更为适合的压力传感器来进行测量。
此外，通过对压力传感器进行砝码定标，从而调节检测精度。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书所限定的。本技术领域人员在不背离发明的原理和实质前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种量程自动切换的电子秤，其特征在于：包括托盘、三个不同量程的压力传感器和底座，所述托盘位于三个所述压力传感器的上方且与三个所述压力传感器接触，所述底座位于三个所述压力传感器的下方且与三个所述压力传感器连接；
所述底座内设置有控制单元，所述底座上设置有显示输出装置，所述显示输出装置与所述控制单元连接；
三个所述压力传感器首尾相邻组成正三角形，三个所述压力传感器的上端面处于同一水平面内，且每个所述压力传感器绕自身翻转后的上端面仍处于所述水平面内，三个所述压力传感器均与所述控制单元连接；
所述底座内设置有三组驱动电路和三组直流电机，三组所述驱动电路分别与所述控制单元连接，三组所述直流电机分别与三组所述驱动电路连接，三个所述压力传感器分别与三组所述直流电机连接；
所述控制单元根据三个所述压力传感器采集的压力信号分别发送对应的控制信号给三组所述驱动电路，三组所述驱动电路根据收到的控制信号分别驱动三组所述直流电机控制相应的所述压力传感器进行翻转，使得符合所选测试量程的所述压力传感器处于正常工作状态，其他所述压力传感器处于未工作状态，测量结果通过所述显示输出装置输出。
2.根据权利要求1所述的一种量程自动切换的电子秤，其特征在于：所述底座上设置有报警器，所述控制单元与所述报警器连接。
3.根据权利要求1所述的一种量程自动切换的电子秤，其特征在于：三个所述压力传感器均为电阻应变片式压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种量程自动切换的电子秤，其特征在于：三个所述压力传感器采集的压力信号经过放大、滤波和模数转换后输出至所述控制单元。
5.根据权利要求1所述的一种量程自动切换的电子秤，其特征在于：三个所述压力传感器包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器的量程为0-20g，精度为0.1g；所述第二压力传感器的量程为20g-2kg，精度为10g；所述第三压力传感器的量程为2kg-40kg，精度为0.1kg。
6.根据权利要求1所述的一种量程自动切换的电子秤，其特征在于：所述控制单元为单片机最小系统。
7.一种量程自动切换的称量方法，采用了权利要求1至6任一项所述的电子秤，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、电子秤开机，使具有最大量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量超出正常工作的所述压力传感器的最大量程，则所述显示输出装置显示超载；若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值时，进入步骤2；
步骤2、使具有第二大量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值时，进入步骤3；
步骤3、使具有最小量程的所述压力传感器处于工作状态，而其他两个所述压力传感器处于未工作状态，若称量物体的重量在正常工作的所述压力传感器的测量范围内，则所述显示输出装置显示称量结果；若称量物体的重量小于正常工作的所述压力传感器的最低测量值，电子秤自动关机。
8.根据权利要求7所述的一种量程自动切换的称量方法，其特征在于：所述控制单元根据所述压力传感器检测的压力作出判断，进而通过所述驱动电路和直流电机使所述压力传感器处于工作状态或未工作状态。
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