CN107560702A - 电子秤 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子秤，属于计量工具领域。所述电子秤包括发电模块、温度检测模块、加热模块以及测量模块，通过发电模块在外部作用力下产生电流为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电，从而不需要外部电源或电池进行供电，节省了电子秤的用电成本。另外，通过温度检测模块检测环境温度值，然后通过加热模块在所述环境温度值低于预设温度值时进行加热，并在所述加热模块的温度值高于第二预设温度值时停止加热，从而可以使得电子秤在环境温度很低时也可以保持较高的温度，以适应用户的需求，并且提高了电子秤的测量精度，从而提升了用户体验。

Description

电子秤

技术领域

本发明涉及计量工具领域，具体而言，涉及一种电子秤。

背景技术

随着电子秤量技术的发展以及人们对于自身健康的不断关注，人体秤特别是小型的家庭式人体秤开始走进千家万户，人体秤已成为人们衡量自身健康的重要工具之一。市场现有的电子式人体秤其供电方式主要有两种：一是电池供电；二是太阳能供电。电池供电是最常见的方式，但电池有一定的使用寿命，并且环境的温度和湿度都会影响电池的性能和寿命，长期闲置不用时，电池会自放电，直至丧失功能。此外，电池内部的化学物质会发生泄露，造成环境污染；太阳能供电是利用太阳能板将光能转化为电能，为人体秤的工作提供电源。利用太阳能板储能供电虽然环保，但是因为其效率偏低、成本较高，经济性还不能与常规能源相竞争，而且太阳能板对太阳光的依赖使其应用受到周围环境的限制，会给人体秤的使用者带来不便，不能满足随时随地秤量的基本要求。

另外，现有技术中，若环境温度过低时，电子秤表面温度也很低，这也导致了在拖鞋秤取体重时体验不佳，其次，由于周围温度的变化会带来称重的不准确。特别是环境温度接近电子秤的极限温度时，电子秤的实际称量值会因为温度原因产生漂移，所以在这个状态下，电子秤的精度无法满足要求，这无疑降低了电子秤的工作效率，给用户的使用带来极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子秤，其能够改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种电子秤，所述电子秤包括发电模块、温度检测模块、加热模块以及测量模块，所述发电模块分别与所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块连接；所述发电模块，用于在外部作用力下产生电流为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电；所述温度检测模块，用于检测环境温度值；所述加热模块，用于在所述环境温度值低于预设温度值时进行加热，并在所述加热模块的温度值高于第二预设温度值时停止加热。

在本发明较佳的实施例中，所述加热模块包括温度传感器、温度判断电路、PWM信号发生电路、加热控制电路和加热件，所述温度判断电路与所述温度检测模块连接，所述温度判断电路与所述PWM信号发生电路连接，所述PWM信号发生电路与所述加热控制电路连接，所述加热控制电路与所述加热件连接。

在本发明较佳的实施例中，所述加热控制电路包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一电阻以及场效应管，所述第一电容的一端与所述PWM信号发生电路连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极、第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极分别与所述第二电容的一端、所述第一电阻的一端、所述场效应管的栅极连接，所述第二电容的另一端、所述第一电阻的另一端与所述场效应管的源极均接地，所述场效应管的漏极与所述加热件连接。

在本发明较佳的实施例中，所述加热件为电热膜。

在本发明较佳的实施例中，所述加热件为加热电阻。

在本发明较佳的实施例中，所述发电模块包括电流产生模块和储能模块，所述电流产生模块与所述储能模块连接，所述储能模块分别与所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块连接；所述电流产生模块，用于在所述外部作用力下产生电流传输至储能模块；所述储能模块，用于储存所述电流，并在外部作用力下放电，以为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电。

在本发明较佳的实施例中，所述储能模块为超级电容。

在本发明较佳的实施例中，所述电流产生模块为压电传感器。

在本发明较佳的实施例中，所述测量模块包括称重模块、输入模块、显示模块以及处理模块，所述称重模块、所述输入模块、所述显示模块均与所述处理模块连接，所述称重模块、所述输入模块、所述显示模块以及所述处理模块均与所述发电模块连接；所述称重模块，用于秤取待测物的重量；所述输入模块，用于将所述待测物的重量传输至所述处理模块；所述处理模块，用于将所述待测物的重量进行处理后传输至所述显示模块进行显示。

在本发明较佳的实施例中，所述测量模块还包括感应模块，所述感应模块与所述处理模块连接；所述感应模块，用于感应所述电子秤上是否有所述待测物，若有，则生成一控制信号传输至所述处理模块，所述处理模块根据所述控制信号控制所述称重模块进行称重。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供一种电子秤，所述电子秤通过发电模块在外部作用力下产生电流为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电，从而不需要外部电源或电池进行供电，节省了电子秤的用电成本。

另外，通过温度检测模块检测环境温度值，然后通过加热模块在所述环境温度值低于预设温度值时进行加热，并在所述加热模块的温度值高于第二预设温度值时停止加热，从而可以使得电子秤在环境温度很低时也可以保持较高的温度，以适应用户的需求，并且提高了电子秤的测量精度，从而提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电子秤的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种发电模块的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种电子秤的结构示意图；

图4为本发明实施例实施例提供的一种测量模块的结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种加热模块的结构框图；

图6为本发明实施例提供的一种加热控制电路的电路原理图。

图标：100-电子秤；10-秤体；110-发电模块；112-电流产生模块；114-储能模块；120-测量模块；122-称重模块；124-输入模块；126-处理模块；128-显示模块；129-感应模块；130-温度检测模块；140-加热模块；141-温度传感器；142-温度判断电路；143-PWM信号发生电路；144-加热控制电路；145-加热件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种电子秤100的结构框图，所述电子秤100包括发电模块110、温度检测模块130、加热模块140以及测量模块120，所述发电模块110分别与所述温度检测模块130、所述加热模块140、所述测量模块120连接。

所述发电模块110，用于在外部作用力下产生电流为所述温度检测模块130、所述加热模块140、所述测量模块120供电。

本发明实施例中，请参照图2，所述发电模块110包括电流产生模块112和储能模块114，所述电流产生模块112与所述储能模块114连接，所述储能模块114分别与所述温度检测模块130、所述加热模块140、所述测量模块120连接。

所述电流产生模块112，用于在所述外部作用力下产生电流传输至储能模块114。作为一种实施方式，所述电流产生模块112可以为压电传感器，压电传感器可以利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的，所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用为发生形变(包括弯曲和伸缩形变)时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。压电材料可以分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。

所述储能模块114，用于储存所述电流，并在外部作用力下放电，以为所述温度检测模块130、所述加热模块140、所述测量模块120供电。

作为一种方式，所述储能模块114可以为超级电容。超级电容可以依靠其中的双电层和氧化还原假电容电荷储存电能，其具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等优点。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种电子秤100的结构示意图，所述电子秤100包括秤体10，发电模块110可以通过导线与秤体10连接，实现电能传输并供给电子秤100工作。

例如，若该电子秤100在秤取人体体重时，可以在秤取之前，依靠人体自重或者采取一次或多次踩踏、按压、晃动等施力方式，将外力作用在外置于秤体10可独立工作的电流产生模块112，使电流产生模块112产生电能。

作为一种实施方式，所述电流产生模块112可以内部采用叠层式圆形压电振子周边固支布置的电流产生模块112，其是采用1～50个叠层式压电发电单元，叠层式压电发电单元采用叠层式圆形压电振子周边固支布置，是由沿垂直于振子表面方向平行布置的1层～50层压电振子、传力体、隔离体以及外壳封装而成；并采用同向变形式压电发电单元结构形式；压电振子为圆形，是由压电陶瓷薄膜和金属基板粘接复合而成，包括单晶片和双晶片结构形式。

当压电振子在外力作用下发生形变时便会有电荷产生，从而输出电能，为电子秤100工作供电；当外力消失后，压电振子可依靠其自身弹性恢复原状。

其工作原理是，电子秤100工作之前，依靠待测物自身的重量或者采取一次或多次踩踏、按压、晃动等施力方式，将外力作用于秤体10表面。与此同时，压电振子沿垂直于秤体10表面方向受力，通过传力体，各压电振子均匀受力并产生弯曲形变，压电振子形变方向一致，均为沿轴向向上或向下；当外力消失后，压电振子恢复原状。依据压电材料的正压电效应，压电振子在此形变过程中会产生电荷。振子因受力变形所产生的电荷量与外力及其作用速度成正比，输出电量为全部压电振子所获得的电量之和，将所获得的电量供给储能模块114，电子秤100便获得电能并开始工作。

所述测量模块120，用于获取待测物的重量并进行显示。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种测量模块120的结构框图，作为一种实施方式，所述测量模块120包括称重模块122、输入模块124、显示模块128以及处理模块126，所述称重模块122、所述输入模块124、所述显示模块128均与所述处理模块126连接，所述称重模块122、所述输入模块124、所述显示模块128以及所述处理模块126均与所述发电模块110连接。

所述称重模块122，用于秤取待测物的重量。作为一种方式，该称重模块122可以为重量传感器，重量传感器可以将压力信号转换成电流或电流信号传输至所述输入模块124，该重量传感器的型号可以采用型号为SMOWO或者CZY601的传感器

所述输入模块124，用于将所述待测物的重量传输至所述处理模块126，作为一种方式，该输入模块124可以采用接口进行设计，称重模块122通过接口将所述待测物的重量传输至处理模块126。

所述处理模块126用于将所述待测物的重量进行处理后传输至所述显示模块128进行显示，所述处理模块126将获取的包括待测物重量的电压信号或电流信号转换为数字信号输出至显示模块128，作为一种方式，所述处理模块126可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力的处理器。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述显示模块128，用于将待测物的重量进行显示，其显示的形式可以为数字加单位，例如，34_kg、105.5 _500g，其单位可以单独显示在数字的右下角或左上角，当然还可以以其他的形式进行显示，本发明实施例中并不进行特别限定。该显示模块128可以采用LED显示屏。

所述测量模块120还包括感应模块129，所述感应模块129与所述处理模块126连接。所述感应模块129，用于感应所述电子秤100上是否有所述待测物，若有，则生成一控制信号传输传输至所述处理模块126，所述处理模块126根据所述控制信号控制所述称重模块122进行称重，以提高测量精度。所述感应模块129可以为压力传感器。

当待测物将外力作用于电子秤100上时，通过发电模块110产生电流输入至测量模块120，以为测量模块120提供电能，从而不需要额外的电源或者在所述电子秤100内安装电池来实现供电，节省了电子秤100的用电成本。

另外，所述电子秤100还包括温度检测模块130，用于检测环境温度值，并且还可以将环境温度值传输至显示模块128进行显示。该温度检测模块130可以采用温度传感器进行环境温度采集。

电子秤100在环境温度很低的情况下使用时，比如冬天，若在进行人体称重时，用户需要将脚踩到电子秤100，那么很可能会因为电子秤100温度很低而处于一种抗拒称重的心情，那么这时如果电子秤100的温度可以比较暖和，则用户也就不会那抗拒了，且也极大地提高了用户体验，并且温度的提高也可以提升电子秤100的测量精度，所以该电子秤100还可以设置有加热模块140，用于在所述环境温度值低于预设温度值时进行加热，并在所述加热模块140的温度值高于第二预设温度值时停止加热。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种加热模块140的结构框图，所述加热模块140包括温度传感器141、温度判断电路142、PWM信号发生电路143、加热控制电路144和加热件145，所述温度判断电路142与所述温度检测模块130连接，所述温度判断电路142与所述PWM信号发生电路143连接，所述PWM信号发生电路143与所述加热控制电路144连接，所述加热控制电路144与所述加热件145连接。

所述温度传感器141用于采集加热模块140的温度，即电子秤100的温度，温度传感器141的温度信号输出端连接温度判断电路142的温度信号输入端，温度判断电路142的加热信号输出端连接PWM信号发生电路143的加热控制信号输入端，PWM信号发生电路143的脉冲信号输出端连接加热控制电路144的加热控制信号输入端，加热控制电路144的加热器驱动信号输出端连接加热件145的控制信号输入端，加热件145用于对所述电子秤100进行加热。

请参照图6，图6为本发明实施例提供的一种加热控制电路144的电路原理图，所述加热控制电路144包括第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1以及场效应管Q1，所述第一电容C1的一端与所述PWM信号发生电路143连接，所述第一电容C1的另一端分别与所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极连接，所述第二二极管D2的阳极接地，所述第一二极管D1的阴极分别与所述第二电容C2的一端、所述第一电阻R1的一端、所述场效应管Q1的栅极连接，所述第二电容C2的另一端、所述第一电阻R1的另一端与所述场效应管Q1的源极均接地，所述场效应管Q1的漏极与所述加热件145连接。

所述场效应管Q1为N沟道绝缘栅极场效应管Q1。

例如，当温度检测模块130检测到环境温度值为10℃时，预设温度值为20℃预先存储于温度判断电路142中，则此时环境温度值低于预设温度值，则温度判断电路142控制PWM信号发生电路143输出脉冲信号，驱动加热控制电路144对加热件145加热，当温度传感器141检测到加热模块140的温度值高于或等于20℃时，PWM信号发生电路143停止输出脉冲信号，使加热件145停止加热。

脉冲信号用于控制加热控制电路144中场效应管Q1的关闭或导通，以驱动加热件145进行加热或停止加热。

其中，温度判断电路142可采用比较器和处理器进行设计，作为一种方式，该温度判断电路142包括比较器和处理器，处理器用于存储预设温度值，所述比较器的反相输入端输入处理器存储的预设温度值，比较器的同相输入端输入温度传感器141采集的加热模块140的温度值，比较器的输出端连一电阻的一端，该电阻的另一端作为温度判断电路142的输出端，与PWM信号发生电路143连接。

PWM信号发生电路143可以采用单片及进行设计。

作为一种方式，所述加热件145可以为加热电阻，或者电热膜。其加热件145可以设置与电子秤100的秤体10中。

另外，作为一种方式，所述电子秤100还包括湿度检测模块，所述湿度检测模块与所述储能模块114连接，所述湿度检测模块用于检测环境湿度。

所述电子秤100还包括气压检测模块，所述气压检测模块与所述储能模块114连接，所述气压检测模块用于检测环境气压。

所述电子秤100还包括底部设有平衡调节机构。所述平衡调节机构为微调螺丝，所述电子秤100内设有平衡感应器，通过平衡感应器对电子秤100的平衡进行感应，通过平衡调节机构来对电子秤100进行平衡调节，使其测量精度得到提高。

另外，该电子秤100内还可以设有无线WiFi模块，该无线WiFi模块可以与用户的用户终端连接，该用户的用户终端上可安装与该电子秤100关联的APP，用于获取电子秤100的数据，例如，若用户在进行健康管理时，需要严格控制体重，则需时刻关注体重变化，则电子秤100可以将每次秤取用户的体重存储下来，并且对于该用户，其体重在一段密集时间内是不会有太大变化，例如，在一天中的上午用户秤取的体重为48kg，下午有另一用户秤取的体重为56kg，则电子秤100中设置的判断模块可判断出这两个体重属于不同的用户，可以将48kg值存储于与最近一次秤取的体重相近的用户进行关联存储。可以理解的，电子秤100可以对不同用户的体重进行分开管理，每个用户对应有该用户在电子秤100上不同时间秤取的体重，将其记录与保存，或者在于用户终端连接时，自动将这些数据传输给用户终端。

每个用户在APP上设置一个账号信息，用于对应电子秤100上存储的用户体重，因此，若某个用户想知道某一段时间自己体重的变化，可通过无线WiFi模块从电子秤100获取数据，然后可以通过APP生成健康报告显示给用户，由此，用户可明确知道自己的体重变化，从而进行恰当健康管理。

综上所述，本发明实施例提供一种电子秤，所述电子秤通过发电模块在外部作用力下产生电流为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电，从而不需要外部电源或电池进行供电，节省了电子秤的用电成本。

另外，通过温度检测模块检测环境温度值，然后通过加热模块在所述环境温度值低于预设温度值时进行加热，并在所述加热模块的温度值高于第二预设温度值时停止加热，从而可以使得电子秤在环境温度很低时也可以保持较高的温度，以适应用户的需求，并且提高了电子秤的测量精度，从而提升了用户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种电子秤，其特征在于，所述电子秤包括发电模块、温度检测模块、加热模块以及测量模块，所述发电模块分别与所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块连接；

所述发电模块，用于在外部作用力下产生电流为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电；

所述温度检测模块，用于检测环境温度值；

所述加热模块，用于在所述环境温度值低于预设温度值时进行加热，并在所述加热模块的温度值高于第二预设温度值时停止加热。

2.根据权利要求1所述的电子秤，其特征在于，所述加热模块包括温度传感器、温度判断电路、PWM信号发生电路、加热控制电路和加热件，所述温度判断电路与所述温度检测模块连接，所述温度判断电路与所述PWM信号发生电路连接，所述PWM信号发生电路与所述加热控制电路连接，所述加热控制电路与所述加热件连接。

3.根据权利要求2所述的电子秤，其特征在于，所述加热控制电路包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一电阻以及场效应管，所述第一电容的一端与所述PWM信号发生电路连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极、第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极分别与所述第二电容的一端、所述第一电阻的一端、所述场效应管的栅极连接，所述第二电容的另一端、所述第一电阻的另一端与所述场效应管的源极均接地，所述场效应管的漏极与所述加热件连接。

4.根据权利要求2所述的电子秤，其特征在于，所述加热件为电热膜。

5.根据权利要求2所述的电子秤，其特征在于，所述加热件为加热电阻。

6.根据权利要求1所述的电子秤，其特征在于，所述发电模块包括电流产生模块和储能模块，所述电流产生模块与所述储能模块连接，所述储能模块分别与所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块连接；

所述电流产生模块，用于在所述外部作用力下产生电流传输至储能模块；

所述储能模块，用于储存所述电流，并在外部作用力下放电，以为所述温度检测模块、所述加热模块、所述测量模块供电。

7.根据权利要求6所述的电子秤，其特征在于，所述储能模块为超级电容。

8.根据权利要求6所述的电子秤，其特征在于，所述电流产生模块为压电传感器。

9.根据权利要求6所述的电子秤，其特征在于，所述测量模块包括称重模块、输入模块、显示模块以及处理模块，所述称重模块、所述输入模块、所述显示模块均与所述处理模块连接，所述称重模块、所述输入模块、所述显示模块以及所述处理模块均与所述发电模块连接；

所述称重模块，用于秤取待测物的重量；

所述输入模块，用于将所述待测物的重量传输至所述处理模块；

所述处理模块，用于将所述待测物的重量进行处理后传输至所述显示模块进行显示。

10.根据权利要求9所述的电子秤，其特征在于，所述测量模块还包括感应模块，所述感应模块与所述处理模块连接；

所述感应模块，用于感应所述电子秤上是否有所述待测物，若有，则生成一控制信号传输至所述处理模块，所述处理模块根据所述控制信号控制所述称重模块进行称重。