CN2084611U - 全自动数字电磁秤 - Google Patents

Abstract

全自动数字电磁秤是一种数字显示的称量装置， 它由杠杆机构、电磁机构、附属电子电路等组成。本 称量装置解决了现市售压力传感器电子秤存在的制 作工艺复杂、造价高等问题。它精度高，现性好，电磁 机构温升小，造价仅需现市售压力传感器电子秤的 30％，适合一般人员商业性使用，也适合邮电、实验 室等行业使用。

Description

本实用新型涉及一种数字显示的电磁秤，特别是一种能称出物体重量，造价低，精度高，温度影响小，适合普通人员使用的商用自动电子秤。

现有的电子秤主要由压力传感器，线性补偿、模数转换、数子显示电路等组成。当被称物放到压力传感器上时，压力传感器将压力的变化转换成电参数的变化，然后通过线性补偿、模数转换等，最后在显示器上显示出被称物的重量。由于压力传感器线性和温度特性的原因。致使制作工艺复杂，造价高。现在衡器厂生产一台这样的电子秤，成本需要一千五百多元。

本实用新型的任务是提供一种能直接对物体重量进行自动称量的数字电子秤，它结构简单，电路简捷可靠，制作工艺简单，受温度影响小，线性好，造价不超过现市售压力传感器电子秤价格的30％，适合一般人员使用。

本实用新型由外壳，用于放置被称物的载物盘，杠杆机构，电磁机构和附属电子电路等组成。

杠杆机构中包含一接近开关，其作用是反映杠杆平衡与否。

电磁机构由铁芯，固定线圈和可动线圈组成，铁芯和固定线圈的作用是产生一均匀稳定磁场，可动线圈悬挂在杠杆一端并置于稳定磁场中，可动线圈中通入可变电流后，在磁场中受到力的作用，受力大小与通入线圈中的电流大小有关，此力的作用是牵引杠杆机构。

附属电子电路由双向开关，触发器，驱动器，A／D转换器，显示器，称量按键，定时器，高压电源，自动升压器等组成，方框图如附图1所示。

参照附图1，当载物盘内放进被称物后，杠杆机构失衡，接近开关［1］动作，使驱动器［4］控制自动升压器［9］进入待升压状态。此时，按动称量按键［K］，使触发器［3］置位，触发器［3］控制双向开关［2］使A／D转换器［5］进入转换状态，显示器［6］清零。松开称量按键［K］后，定时器［7］产生输出信号，控制高压电源［8］给固定线圈［L₂］、［L₃］、［L₄］提供一个恒定电流，同时自动升压器［9］开始工作，自动升压器［9］给可动线圈［L₁］提供一个随时间增长的电流，此电流兼做为A／D转换器［5］的输入信号，当此电流增大到适当程度，所产生的牵引力使杠杆机构平衡。在杠杆平衡的时刻，接近开关［1］复位，一方面使驱动器［4］控制自动升压器［9］停止升压，另一方面使触发器［3］复位，触发器［3］控制双向开关［2］使A／D转换器［5］进入保持状态，显示器［6］显示的数字被保持下来，此数值反映了杠杆恢复平衡时刻活动线圈［L₁］内流过的电流的大小，电流大小与被称物的质量成正比。

通过适当选择自动升压器和电磁机构的参数，可在称量范围内使每次称量时间不超过数秒，定时电路的定时时间略大于最大称量时间，这样使得线圈内电流产生的热量少并能及时散掉。

下面，根据附图2、附图3中描述的一个实施例来进一步详细解释本实用新型。

附图2，用于商用的自动电磁秤的结构图。在壳体［11］内有一杠杆［14］，杠杆［14］能在固定支点［17］上自由上下摆动。杠杆［14］左端的支点［12］上，悬挂一可动线圈［L₁］，可动线圈［L₁］置于铁芯［20］和固定线圈［L₂］、［L₃］、［L₄］构成的电磁铁的磁路中。支点［17］的左下部装有一接近开关［1］，接近开关［1］在杠杆平衡时闭合，在杠杆失衡时打开。支点［17］下部左右端各有一限位块［15］，限制杠杆倾斜的位移。杠杆右端支点［18］上有一载物盘［13］。接近开关［1］与附属电子电路［16］相连，附属电子电路［16］与显示器［6］相接。在杠杆的最左端装有调零螺栓［10］，称量前调整它可使杠杆平衡，是否平衡可从调零指示器［19］上观察到。［K］为称量按键。

附图3是本实用新型的电原理图。

接近开关［1］与电阻R₁相连；电阻R₁与晶体管BG₁基级相连；BG₁集电极与R₂，CMOS驱动器IC₂的控制端，与非门［21］、［22］构成的RS触发器的A₁端相接；RS触发器的Y₁端与双向开关IC₁的控制端相接；双向开关IC₁的开关一端接地，另一端接A／D转换器的R／ H端；CMOS驱动器IC₂与继电器J₁相接，J₁的触点一端与R₅相接，另一端与C₂正极、BG₂基极相接，C₂、R₅、BG₂、BG₃构成一自动升压器。RS触发器B₂端与R₃、称量开关［K］、IC₃的TR端相连；称量开关［K］的另一端接地；IC₃的T₁、T₂端分别与定时电阻R₄、定时电容C₁相连；IC₃的Q端与CMOC驱动器IC₄的控制端相接；CMOC驱动器IC₄的驱动端与继电器J₂相接；J₂的触点一端接＋100V电源，另一端与固定线圈［L₂］、［L₃］、［L₄］、电阻R₅、BG₂的集电极、BG₃的集电极相接；可动线圈［L₁］与A／D转换器［5］相接。

当载物盘［13］上放上待称物时，杠杆［14］失衡，接近开关［1］接地，晶体管BG₁截止，BG₁集电极变成高电位。与BG₁集电极相连的CMOS驱动器IC₂的控制端变成高电平，驱动继电器J₁吸合。J₁吸合后，电阻R₅与电容C₂的正极、晶体管BG₂的基极接通，由R₅、C₂、BG₂、BG₃构成的自动升压器进入待升压状态。按动称量按键［K］，RS触发器的B₂端接地，Y₁端输出低电平，双向开关IC₂打开，使得A／D转换器［5］的R／ H端处于开路状态，A／D转换器失去保持功能，显示器［6］清零。松开称量按键［K］，IC₃的TR端得到一脉冲上升沿，由于IC₃、C₁、R₄组成的定时电路的定时作用，IC₃的Q端将输出一宽度为数秒的高电平脉冲，这一高电平脉冲控制驱动器IC₄驱动继电器J₂。J₂吸合后，接通固定线圈［L₂］、［L₃］、［L₄］和自动升压器的电源，电磁铁的磁路中很快建立起一均匀稳定的磁场；同时，电源通过R₅向C₂充电，由于R₅、C₂的时间常数很小，使得BG₂基极电位迅速上升，射极输出器BG₃的发射极电位也随之增高，使得可动线圈内的电流和显示器显示的数值都相应增大。由于称量线圈置于电磁铁产生的均匀磁场中，它所受的电磁力也相应迅速增大，使杠杆平衡。在杠杆平衡的同时，杠杆下面的接近开关［1］输出高电平，BG₁导通，使A／D转换器［5］的R／ H端接地，A／D转换器［5］进入保持状态，显示器［6］内的数值被保存下来，直至下次称量按动称量按键［K］才清零。BG₁集电极电位下降的同时，CMOS驱动器IC₂使继电器J₁释放，自动升压器停止升压，一次称量在数秒内完成。被称物的质量可以从显示器［6］上读出。

从J₂吸合时起，由于IC₃、C₁、R₄组成的定时电路的作用，数秒钟后J₂将释放，切断固定线圈和自动升压器的电源，使它们每次称量通电时间不超过数秒。

附图2中，D₁、D₂为保护二极管，C₃、R₆组成J₂触点的消火花电路。

本实用新型的优点：它在大幅度降低成本的条件下，利用筒单的工艺和可靠的电路结构，实现了对物体质量的高精度自动称量，并解决了电磁机构存在的温升问题。

本实用新型适合一般人员商业性使用，同时也适用于邮电、实验室等行业使用。

Claims (2)

1、一个由外壳，载物盘，杠杆机构，电磁机构，A/D转换器，显示器及附属电子电路构成的一种称量装置，其特征是杠杆机构中杠杆的下部有一接近开关，接近开关与附属电子电路中的电阻R₁相连，电阻R₁与晶体管BG₁基极相连，晶体管BG₁的集电极与触发器、驱动器相连，触发器与双向开关、称量按键、定时器相接，驱动器与继电器J₁相接，继电器J₁的触点与自动升压器相接，双向开关与A/D转换器的R/ H端相接。

2、按权利要求1所述的称量装置，所述的附属电子电路中的自动升压器的特征是继电器J₁的触点一端与电容器C₂、电流放大器的输入端相接，另一端与电阻R₅相接。