CN203216587U - 动态电子吊秤及称重显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动态电子吊秤及称重显示器；动态电子吊秤含有秤体外壳、称重传感器、测量电路、吊环和吊钩，吊环和吊钩分别设在秤体外壳的上方和下方，吊环和吊钩通过连接部件分别与称重传感器的上端和下端连接，测量电路中含有数据采集与处理单元、第一无线数传机、陀螺仪、加速度计和秤体电池，数据采集与处理单元的陀螺仪、加速度计和称重传感器激励输出端分别与陀螺仪、加速度计和称重传感器连接，陀螺仪、加速度计和称重传感器的信号输出端分别与数据采集与处理单元的倾斜角度信号输入端、加速度信号输入端和重量信号输入端连接，数据采集与处理单元的数据通讯端与第一无线数传机连接；本实用新型提供了一种测量准确、功能强的动态电子吊秤及称重显示器。

Description

动态电子吊秤及称重显示器

（一）、技术领域：本实用新型涉及一种称重仪器，特别涉及一种动态电子吊秤及称重显示器。

（二）、背景技术：目前，在称重应用场合，适合吊车吊具使用的衡器一般是电子吊秤。根据称重的处理方式，现有电子吊秤通常有以下两种形式：

一、静态电子吊秤：这种形式的电子吊秤通常在起吊货物后停止下来，等待稳定后人工打印、存储或记录称重数据，然后再卸吊。起吊和卸吊过程虽然是动态的，但是在取用称重数据时是在相对静止状态，即稳定状态。 

这种形式的电子吊秤在秤体内都不安装陀螺仪和加速度计等测量秤体运动状态的传感器，称重运算时不考虑秤体的动作状态。 

这种形式的电子吊秤只能在允许静态称量的场合应用。因为称量过程中需要吊车吊具静止稳定，所以作业效率较低，称重作业周期较长。如果用在连续起吊卸吊不停止作业的场合，则精度较低。 

目前国内外市场上使用的电子吊秤，通常都是这种形式的静态电子吊秤。 

二、动态电子吊秤：这种形式的电子吊秤通常在静态电子吊秤的基础上加装了测量秤体运动状态的传感器，称重算法中考虑到秤体运动状态的影响。称重数据的使用方式同静态电子吊秤一样，也是人工打印、存储或记录。现有动态电子吊秤的功能较简单、测量误差较大。 

（三）、实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种测量准确、功能强的动态电子吊秤及称重显示器。 

本实用新型的技术方案： 

一种动态电子吊秤，含有秤体外壳、称重传感器、测量电路、吊环和吊钩，称重传感器和测量电路设置在秤体外壳中，吊环和吊钩分别设在秤体外壳的上方和下方，吊环和吊钩通过连接部件分别与称重传感器的上端和下端连接，测 量电路中含有数据采集与处理单元、第一无线数传机、陀螺仪、加速度计和秤体电池，数据采集与处理单元的陀螺仪激励输出端、加速度计激励输出端和称重传感器激励输出端分别与陀螺仪的激励输入端、加速度计的激励输入端和称重传感器的激励输入端连接，陀螺仪的信号输出端、加速度计的信号输出端和称重传感器的信号输出端分别与数据采集与处理单元的倾斜角度信号输入端、加速度信号输入端和重量信号输入端连接，数据采集与处理单元的数据通讯端与第一无线数传机连接，秤体电池为数据采集与处理单元供电，数据采集与处理单元中含有电源处理电路，秤体电池与电源处理电路的输入端连接，电源处理电路的输出电源为称重传感器、第一无线数传机、陀螺仪和加速度计供电。 

吊环用于悬挂在吊车的吊钩上，吊环是和吊车连接的承力部件，吊钩用于悬挂被称量货物。 

测量电路中还含有温度传感器，数据采集与处理单元的温度传感器激励输出端与温度传感器的激励输入端连接，温度传感器的信号输出端与数据采集与处理单元的温度信号输入端连接，电源处理电路的输出电源还为温度传感器供电，温度传感器设置在称重传感器的外表面上。 

数据采集与处理单元给陀螺仪、加速度计、称重传感器、温度传感器提供激励信号，陀螺仪输出的秤体垂直方向倾斜角度信号进入数据采集与处理单元，加速度计输出的秤体轴向的加速度信号进入数据采集与处理单元，称重传感器输出的轴向受力信号进入数据采集与处理单元，温度传感器输出的秤体内部称重传感器的温度信号进入数据采集与处理单元，数据采集与处理单元对这些信号进行采集、缓存、滤波处理，再按照一定的算法生成重量数据。重量数据再通过第一无线数传机以无线电波的方式发送出去。 

随着称重传感器的弹性体加载受力大小不同，称重传感器的输出信号会有相应变化。随着秤体在悬吊货物时的左右摆动，秤体在垂直方向上的倾斜角度会发生变化，陀螺仪输出的信号就会有相应的变化。随着秤体的起升或下降，加速度计输出信号会有相应的变化。这些信号的变化随时被数据采集与处理单元采集到，并根据其变化对重量结果进行校正。重量信号是在动态作业状态下生成。 

连接部件含有上吊耳、下吊耳和万向节，上吊耳和下吊耳分别设置在秤体外壳的上面和下面，上吊耳的下端进入秤体外壳中与称重传感器的上端连接，下吊耳的上端进入秤体外壳中与称重传感器的下端连接，吊环的下端通过第一销轴与上吊耳的上端连接，下吊耳的下端通过万向节与吊钩连接。 

下吊耳的下端与万向节的上端通过第二销轴连接，万向节的下端与吊钩的上端通过第三销轴连接。 

秤体外壳含有上壳和下壳，上吊耳和下吊耳分别与上壳和下壳固定连接，上壳和下壳在竖直方向上活动连接。 

第一无线数传机上的天线设置在秤体外壳的外表面上；称重传感器为电阻应变式传感器，或为电容式传感器。 

称重传感器的型号为TF型电容式传感器，或为LN型电阻应变式传感器，LN型电阻应变式传感器的生产厂家为：浙江蓝箭称重技术有限公司。 

数据采集与处理单元中含有中央处理器，中央处理器通过RS485驱动电路与第一无线数传机通讯，中央处理器的型号为LPC2214。 

第一无线数传机的型号为FC-201，生产厂家：深圳市友迅达科技发展有限公司，陀螺仪的型号为RG100，生产厂家：陕西瑞特测控技术有限公司，加速度计的型号为LC08，生产厂家：朗斯测试技术有限公司，温度传感器的型号为DS18B20。 

称重传感器、陀螺仪和加速度计的测量基准轴线均垂直。 

一种与所述动态电子吊秤配套使用的称重显示器，含有壳体和接收显示电路，接收显示电路设置在壳体中，接收显示电路中含有微处理器、第二无线数传机、显示器和电源模块，微处理器的数据通讯端与第二无线数传机连接，微处理器的显示输出口与显示器连接，电源模块为微处理器、第二无线数传机和显示器供电。 

接收显示电路中还含有打印机、存储器、键盘和外部通讯接口，微处理器的打印口、键盘口、数据通讯口和串行通讯口分别与打印机、键盘、存储器和外部通讯接口连接。 

显示器为液晶显示器，串行通讯口为RS232通讯口。 

微处理器的型号为LPC1765，第二无线数传机的型号为FC-201，生产厂家：深圳市友迅达科技发展有限公司，存储器的型号为AT24C512。 

实际使用时，动态电子吊秤与称重显示器配套使用，称重显示器独立于动态电子吊秤之外，称重显示器上的第二无线数传机收到动态电子吊秤发送的重量数据后，转送给微处理器，再由微处理器作进一步综合处理，然后在显示器上显示出来，同时通过外部接口按照一定的协议格式对外输出称重数据，并根据键盘的相应操作进行打印或存储。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型的数据采集与处理单元能够根据陀螺仪、加速度计和温度传感器的输出信号对称重传感器输出的称重信号进行实时修正，去除了秤体的上升和下降、秤体的左右摆动和环境温度变化对称重传感器输出的称重信号的影响，使吊秤在动态下能更加准确、实时地称重，称重测量精度高；同时，本实用新型还能将修正后的称重结果通过第一无线数传机以无线的方式发送出去，称重显示器再以无线的方式接收该称重结果，然后对该结果进行显示、打印、存储、上传等处理，处理功能强，便于操作者使用。 

（四）、附图说明：

图1为动态电子吊秤的结构示意图； 

图2为图1中A-A剖视结构示意图； 

图3为称重显示器的结构示意图； 

图4为动态电子吊秤中测量电路的电路原理框图； 

图5为称重显示器中接收显示电路的电路原理框图。 

（五）、具体实施方式：

参见图1～图5，图中，动态电子吊秤含有秤体外壳、称重传感器5、测量电路、吊环1和吊钩13，称重传感器5和测量电路设置在秤体外壳中，吊环1和吊钩13分别设在秤体外壳的上方和下方，吊环1和吊钩13通过连接部件分别与称重传感器5的上端和下端连接，测量电路中含有数据采集与处理单元10、第一无线数传机9、陀螺仪6、加速度计7和秤体电池8，数据采集与处理单元10的陀螺仪激励输出端、加速度计激励输出端和称重传感器激励输出端分别与 陀螺仪6的激励输入端、加速度计7的激励输入端和称重传感器5的激励输入端连接，陀螺仪6的信号输出端、加速度计7的信号输出端和称重传感器5的信号输出端分别与数据采集与处理单元10的倾斜角度信号输入端、加速度信号输入端和重量信号输入端连接，数据采集与处理单元10的数据通讯端与第一无线数传机9连接，秤体电池8为数据采集与处理单元10供电，数据采集与处理单元10中含有电源处理电路，秤体电池8与电源处理电路的输入端连接，电源处理电路的输出电源为称重传感器5、第一无线数传机9、陀螺仪6和加速度计7供电。 

吊环1用于悬挂在吊车的吊钩上，吊环1是和吊车连接的承力部件，吊钩13用于悬挂被称量货物。 

测量电路中还含有温度传感器，数据采集与处理单元10的温度传感器激励输出端与温度传感器的激励输入端连接，温度传感器的信号输出端与数据采集与处理单元10的温度信号输入端连接，电源处理电路的输出电源还为温度传感器供电，温度传感器设置在称重传感器5的外表面上。 

数据采集与处理单元10给陀螺仪6、加速度计7、称重传感器5、温度传感器提供激励信号，陀螺仪6输出的秤体垂直方向倾斜角度信号进入数据采集与处理单元10，加速度计7输出的秤体轴向的加速度信号进入数据采集与处理单元10，称重传感器5输出的轴向受力信号进入数据采集与处理单元10，温度传感器输出的秤体内部称重传感器的温度信号进入数据采集与处理单元10，数据采集与处理单元10对这些信号进行采集、缓存、滤波处理，再按照一定的算法生成重量数据。重量数据再通过第一无线数传机9以无线电波的方式发送出去。 

随着称重传感器5的弹性体加载受力大小不同，称重传感器5的输出信号会有相应变化。随着秤体在悬吊货物时的左右摆动，秤体在垂直方向上的倾斜角度会发生变化，陀螺仪6输出的信号就会有相应的变化。随着秤体的起升或下降，加速度计7输出信号会有相应的变化。这些信号的变化随时被数据采集与处理单元10采集到，并根据其变化对重量结果进行校正。重量信号是在动态作业状态下生成。 

连接部件含有上吊耳2、下吊耳11和万向节12，上吊耳2和下吊耳11分 别设置在秤体外壳的上面和下面，上吊耳2的下端进入秤体外壳中与称重传感器5的上端连接，下吊耳11的上端进入秤体外壳中与称重传感器5的下端连接，吊环1的下端通过第一销轴15与上吊耳2的上端连接，下吊耳11的下端通过万向节12与吊钩13连接。 

下吊耳11的下端与万向节12的上端通过第二销轴16连接，万向节12的下端与吊钩13的上端通过第三销轴17连接。 

秤体外壳含有上壳4和下壳14，上吊耳2和下吊耳11分别与上壳4和下壳14固定连接，上壳4和下壳14在竖直方向上活动连接。 

第一无线数传机9上的天线3设置在秤体外壳的外表面上；称重传感器5为电阻应变式传感器，或为电容式传感器。 

称重传感器5的型号为LN型电阻应变式传感器，LN型电阻应变式传感器的生产厂家为:浙江蓝箭称重技术有限公司。 

数据采集与处理单元10中含有中央处理器，中央处理器通过RS485驱动电路与第一无线数传机通讯，中央处理器的型号为LPC2214。 

第一无线数传机9的型号为FC-201，生产厂家：深圳市友迅达科技发展有限公司，陀螺仪6的型号为RG100，生产厂家：陕西瑞特测控技术有限公司，加速度计7的型号为LC08，生产厂家：朗斯测试技术有限公司，温度传感器的型号为DS18B20。 

称重传感器5、陀螺仪6和加速度计7的测量基准轴线均垂直。 

与动态电子吊秤配套使用的称重显示器含有壳体18和接收显示电路，接收显示电路设置在壳体18中，接收显示电路中含有微处理器、第二无线数传机、显示器19和电源模块，微处理器的数据通讯端与第二无线数传机连接，微处理器的显示输出口与显示器19连接，电源模块为微处理器、第二无线数传机和显示器19供电。 

接收显示电路中还含有打印机、存储器、键盘20和外部通讯接口，微处理器的打印口、键盘口、数据通讯口和串行通讯口分别与打印机、键盘20、存储器和外部通讯接口连接。 

显示器19为液晶显示器，串行通讯口为RS232通讯口。 

微处理器的型号为LPC1765，第二无线数传机的型号为FC-201，生产厂家：深圳市友迅达科技发展有限公司，存储器的型号为AT24C512。 

实际使用时，动态电子吊秤与称重显示器配套使用，称重显示器独立于动态电子吊秤之外，称重显示器上的第二无线数传机收到动态电子吊秤发送的重量数据后，转送给微处理器，再由微处理器作进一步综合处理，然后在显示器19上显示出来，同时通过外部接口按照一定的协议格式对外输出称重数据，并根据键盘20的相应操作进行打印或存储。 

Claims (10)

1.一种动态电子吊秤，含有秤体外壳、称重传感器、测量电路、吊环和吊钩，称重传感器和测量电路设置在秤体外壳中，吊环和吊钩分别设在秤体外壳的上方和下方，其特征是：吊环和吊钩通过连接部件分别与称重传感器的上端和下端连接，测量电路中含有数据采集与处理单元、第一无线数传机、陀螺仪、加速度计和秤体电池，数据采集与处理单元的陀螺仪激励输出端、加速度计激励输出端和称重传感器激励输出端分别与陀螺仪的激励输入端、加速度计的激励输入端和称重传感器的激励输入端连接，陀螺仪的信号输出端、加速度计的信号输出端和称重传感器的信号输出端分别与数据采集与处理单元的倾斜角度信号输入端、加速度信号输入端和重量信号输入端连接，数据采集与处理单元的数据通讯端与第一无线数传机连接，秤体电池为数据采集与处理单元供电，数据采集与处理单元中含有电源处理电路，秤体电池与电源处理电路的输入端连接，电源处理电路的输出电源为称重传感器、第一无线数传机、陀螺仪和加速度计供电。 

2.根据权利要求1所述的动态电子吊秤，其特征是：所述测量电路中还含有温度传感器，数据采集与处理单元的温度传感器激励输出端与温度传感器的激励输入端连接，温度传感器的信号输出端与数据采集与处理单元的温度信号输入端连接，电源处理电路的输出电源还为温度传感器供电，温度传感器设置在称重传感器的外表面上。 

3.根据权利要求1所述的动态电子吊秤，其特征是：所述连接部件含有上吊耳、下吊耳和万向节，上吊耳和下吊耳分别设置在秤体外壳的上面和下面，上吊耳的下端进入秤体外壳中与称重传感器的上端连接，下吊耳的上端进入秤体外壳中与称重传感器的下端连接，吊环的下端通过第一销轴与上吊耳的上端连接，下吊耳的下端通过万向节与吊钩连接。 

4.根据权利要求3所述的动态电子吊秤，其特征是：所述下吊耳的下端与万向节的上端通过第二销轴连接，万向节的下端与吊钩的上端通过第三销轴连接。 

5.根据权利要求3所述的动态电子吊秤，其特征是：所述秤体外壳含有上壳和下壳，上吊耳和下吊耳分别与上壳和下壳固定连接，上壳和下壳在竖直方向上活动连接。 

6.根据权利要求1所述的动态电子吊秤，其特征是：所述第一无线数传机上的天线设置在秤体外壳的外表面上；称重传感器为电阻应变式传感器，或为电容式传感器。 

7.根据权利要求1所述的动态电子吊秤，其特征是：所述称重传感器、陀螺仪和加速度计的测量基准轴线均垂直。 

8.一种与权利要求1所述动态电子吊秤配套使用的称重显示器，含有壳体和接收显示电路，接收显示电路设置在壳体中，其特征是：接收显示电路中含有微处理器、第二无线数传机、显示器和电源模块，微处理器的数据通讯端与第二无线数传机连接，微处理器的显示输出口与显示器连接，电源模块为微处理器、第二无线数传机和显示器供电。 

9.根据权利要求8所述的称重显示器，其特征是：所述接收显示电路中还含有打印机、存储器、键盘和外部通讯接口，微处理器的打印口、键盘口、数据通讯口和串行通讯口分别与打印机、键盘、存储器和外部通讯接口连接。 

10.根据权利要求8所述的称重显示器，其特征是：所述显示器为液晶显示器，串行通讯口为RS232通讯口。 

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