CN112130934A - 一种称重零点的平衡跟随算法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子秤技术领域，尤其涉及一种称重零点的平衡跟随算法，包括以下步骤：S1、每隔一时间段自动检查一次零点更新子程序；S2、提取秤盘的采样值，判断采样值是否小于电子秤的最小称重值，若否，判定秤盘上有重物，执行S1；若是，启用零点更新子程序；S3、判断采样值相对于旧采样值的变化量，是否大于电子秤最小精度值的0.1倍，确定新采样值并储存到零点缓冲数组；S4、将零点缓冲数组的切尾平均值定为零点更新值，由零点更新子程序进行更新，该称重零点的平衡跟随算法具有缓慢、微小、记忆的特点，使得在不需要额外更改硬件电路，也无需在软件层面上做复杂处理，就能自动且实时地更新零点值，极大简化了开发成本，并且有很强的适用性。

Description

一种称重零点的平衡跟随算法

技术领域

本发明属于电子秤技术领域，尤其涉及一种称重零点的平衡跟随算法。

背景技术

随着电子秤的应用越来越广，市场对其精度的要求也越来越严格。其中电子秤的零点漂移问题一直是电子秤所需要解决的。产生电子秤零值变化的原因有很多，例如供电电压不稳稳定、元器件参数变值、环境温度变化等。其中最主要的因素是温度的变化，因为晶体管是温度的敏感器件，当温度变化时，其参数UBE、β、ICBQ都将发生变化，最终导致放大电路静态工作点产生偏移。其次，构成称重传感器的各种材质和制造工艺也会对零值产生影响，如非线性、重复性、蠕变、回零等技术参数指标，电子秤在长时间的工作下，这些细微的参数逐渐累积，最终影响测量的精度，少则几克，多达几十克误差。

目前市场上部分电子秤并没有自动零点校正功能，这就导致长时间的空秤状态下，屏幕显示的不是0克，而是略大于或小于0。常见的做法是加入“置零”功能，用于手动校准零点。而一些带有自动校正零点的电子秤，通常采用零点补偿或零点跟随方式。对于采用零点补偿的方式，大多是在硬件层面解决，使用自动调零电路、补偿电路、零位值补偿等方法，无形中增加了硬件成本和电路复杂性，并且这种方式对元件参数要求较高，如要求供电电压恒定、元件温度系数一致等；对于采用零点跟随的方式，主要是采用软件算法来完成零点自动校准，实现起来相对容易。但是不同的算法所能达到的效果千差万别，例如某一算法中，在零点附近设置一个阈值，如果超过阈值或达到一定时间，程序就自动更新当前零点，但缺点是平滑度不够，没有办法克服阻尼震荡的随机性对零值的影响，也无法实时地察觉到微小的零点值变化。

其中在公开号为CN109631975A的一种抑制传感器零飘的自动零点跟踪算法中，通过判断传感器空闲时间，来计算一个合理的零点，但是这种方式存在两个缺点：

(1)需要等待一段空闲时间才能更新零值，更新值与实际值的滞后时间较长，实用性不足；

(2)其通过经验和逻辑关系来计算新的零点值，而传感器零漂的随机因素很大，这种“人为推算”的方式较为死板，并不能具有很好的准确性。

发明内容

为了克服现有技术中电子秤在意外倾斜状态或长时间运行过程中，称重零值漂移，导致测量不准确的问题，本发明提出一种可以自动实时更新零点值的零点跟随算法，是通过如下技术方案实现的：

一种称重零点的平衡跟随算法，包括以下步骤：

S1、自动检查零点更新子程序

每隔一时间段自动检查一次零点更新子程序；

S2、启用零点更新子程序

提取秤盘的采样值，并判断秤盘上是否有重物：

若是，执行S1；

若否，启用所述零点更新子程序；

S3、确定新采样值

判断所述采样值相对于旧采样值的变化量，是否大于电子秤最小精度值的0.1倍：

若否，将所述采样值定为新采样值，并储存到零点缓冲数组；

若是，将所述采样值相对于旧采样值的变化量限制为不超过电子秤最小精度值的0.1倍，并储存到零点缓冲数组；

S4、更新零点值

求取所述零点缓冲数组的平均值并定为零点更新值，且由所述零点更新子程序进行更新。

作为本发明一种称重零点的平衡跟随算法的进一步改进，所述S1中，每隔1秒自动检查一次零点更新子程序。

作为本发明一种称重零点的平衡跟随算法的进一步改进，所述S2中，判断所述采样值是否小于电子秤的最小称重值：

若否，判定秤盘上有重物，执行S1；

若是，启用所述零点更新子程序。

作为本发明一种称重零点的平衡跟随算法的进一步改进，所述S4中，将所述零点缓冲数组的切尾平均值定为零点更新值。

该发明一种称重零点的平衡跟随算法的有益效果：通过每隔一段时间更新一次零值，并且所更新的零值幅度变化较小，同时使用历史零点缓冲数组让零点追踪变得有记忆，从而可以更好的贴近零点漂移的特点，防止其它错误参数对称重的影响，提高电子秤的测量精度。

附图说明

图1为本发明实施例中平衡跟随算法的步骤示意图；

图2为本发明实施例中平衡跟随算法的流程示意图；

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的阐述，所述的实施例仅为本发明一部分的实施例，这些实施例仅用于解释本发明，对本发明的范围并不构成任何限制。

如说明书附图1-2所示，一种称重零点的平衡跟随算法，包括以下步骤：

S1、自动检查零点更新子程序

每隔一时间段自动检查一次零点更新子程序，其中更新间隔时间不能太短，太短会导致零点更新特别快，太灵敏反而容易把错误的干扰信号当成真实值；相反，缓慢更新的追踪算法会更加贴近零点漂移的特点，在该实例中，取1秒以上为宜。优选的，每隔1秒自动检查一次零点更新子程序。

S2、启用零点更新子程序

零点更新子程序必须在秤盘没有重物的时候才能够启用，在该实施例中，将电子秤的称重克数作为分界点，小于该克数时，才能看做是在零点附近，可以启用零点更新子程序。具体的，提取秤盘的采样值，判断所述采样值是否小于电子秤的最小称重值，若否，判定秤盘上有重物，执行S1；若是，启用所述零点更新子程序。

S3、确定新采样值

零点漂移的特点是变化小且缓慢，因此任何变化量大的信号都不能认为是发生了零点漂移。在该实施例中，将S2中提取的采样值与旧的采样值进行对比，限制它的最大增量，不同的电子秤参数不同，零点漂移程度也不同，优选的，增量值取该电子秤的最小测量精度的0.1倍，跟踪值会更加准确。具体的，判断所述采样值相对于旧采样值的变化量，是否大于电子秤最小精度值的0.1倍：若否，将所述采样值定为新采样值，并储存到零点缓冲数组；若是，将所述采样值相对于旧采样值的变化量限制为不超过电子秤最小精度值的0.1倍，并储存到零点缓冲数组。

S4、更新零点值

由于造成零点漂移的因素很多，且难以预测，所以使用S3所述的零点缓存数组让零点追踪变得有“记忆”，可以极大避免这种随机性。进一步的，所述零点缓存数组通过求取平均值，计算出历史零点分布概率最大的结果，作为最终的零点更新值，正因为跟踪了零点漂移的一整段过程，这个值才最具有代表性。优选的，将所述零点缓冲数组的切尾平均值定为零点更新值，由所述零点更新子程序进行更新。

该称重零点的平衡跟随算法具有缓慢、微小、记忆的特点，使得在不需要额外更改硬件电路，也无需在软件层面上做复杂处理，就能自动且实时地更新零点值，极大简化了开发成本，并且有很强的适用性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种称重零点的平衡跟随算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、自动检查零点更新子程序

每隔一时间段自动检查一次零点更新子程序；

S2、启用零点更新子程序

提取秤盘的采样值，并判断秤盘上是否有重物：

若是，执行S1；

若否，启用所述零点更新子程序；

S3、确定新采样值

判断所述采样值相对于旧采样值的变化量，是否大于电子秤最小精度值的0.1倍：

若否，将所述采样值定为新采样值，并储存到零点缓冲数组；

若是，将所述采样值相对于旧采样值的变化量限制为不超过电子秤最小精度值的0.1倍，并储存到零点缓冲数组；

S4、更新零点值

求取所述零点缓冲数组的平均值并定为零点更新值，且由所述零点更新子程序进行更新。

2.根据权利要求1所述一种称重零点的平衡跟随算法，其特征在于，所述S1中，每隔1秒自动检查一次零点更新子程序。

3.根据权利要求1所述一种称重零点的平衡跟随算法，其特征在于，所述S2中，判断所述采样值是否小于电子秤的最小称重值：

若否，判定秤盘上有重物，执行S1；

若是，启用所述零点更新子程序。

4.根据权利要求1所述一种称重零点的平衡跟随算法，其特征在于，所述S4中，将所述零点缓冲数组的切尾平均值定为零点更新值。

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