CN211291671U

CN211291671U - 一种高精度的重量检测装置

Info

Publication number: CN211291671U
Application number: CN201922200077.4U
Authority: CN
Inventors: 陈镇; 冯遥; 刘佳磊; 闫苏苏; 于洁
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2029-12-10

Abstract

本实用新型公开了一种高精度的重量检测装置，包括支架、称重区域及称重传感器，称重传感器用于获取称重区域的物体的重量信息；该重量检测装置还包括中心控制模块、滤波模块、放大模块、AD转换模块及显示屏，且称重传感器与滤波模块电连接，滤波模块与放大模块电连接，放大模块与AD转换模块电连接，AD转换模块及显示屏均与中心控制模块电连接；滤波模块用于对称重传感器获取重量信息进行滤波去燥；放大模块用于放大经过滤波模块滤波去燥后的重量信息；AD转换模块用于将放大模块传递过来的模拟量的重量信息转换为数字量，并将数字量的重量信息传递至中心控制模块；中心处理模块用于处理其获得的信息，并控制显示屏显示出称重区域的物体的重量。

Description

一种高精度的重量检测装置

技术领域

本实用新型称重装置领域，具体涉及一种高精度的重量检测装置。

背景技术

电子秤是日常生活中常用的装置，现有的多种电子秤依然存在精度不够高的问题。为了提高重量检测的精度，需要对传统的电子秤进行改进。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的提供了一种高精度的重量检测装置，包括支架、称重区域及称重传感器，所述称重传感器用于获取称重区域的物体的重量信息；

所述高精度的重量检测装置还包括中心控制模块、滤波模块、放大模块、AD转换模块及显示屏，且称重传感器与滤波模块电连接，滤波模块与放大模块电连接，放大模块与AD转换模块电连接，AD转换模块及显示屏均与中心控制模块电连接；

所述滤波模块用于对所述称重传感器获取重量信息进行滤波去燥；

所述放大模块用于放大经过所述滤波模块滤波去燥后的重量信息；

所述AD转换模块用于将所述放大模块传递过来的模拟量的重量信息转换为数字量，并将数字量的重量信息传递至所述中心控制模块；

所述中心处理模块用于处理其获得的信息，并控制所述显示屏显示出称重区域的物体的重量。

在一些实施例中，所述支架包括竖架与横架，所述称重区域为悬挂在所述横架下方的秤盘；

所述称重传感器包括设置在所述横架上的电阻应变片。

在一些实施例中，所述横架为双孔梁式，所述称重传感器采用四个电阻应变片以构成全桥电路。

在一些实施例中，还包括与所述中心控制模块电连接的按键模块，所述按键模块用于控制所述高精度的重量检测装置的待机或唤醒。

在一些实施例中，所述按键模块还用于输入称重区域的物体的单价；

所述中心控制模块还用于根据称重区域的物体的重量及输入的单价进行计算，得到称重区域的物体的总价；

所述显示屏还用于显示出称重区域的物体的总价。

在一些实施例中，还包括与所述中心控制模块电连接的报警模块，所述报警模块用于在称重区域的物体重量超过阈值时，进行报警提示。

在一些实施例中，所述中心控制模块采用STM32F103ZET6单片机。

在一些实施例中，所述AD转换模块采用HX711模数转换器。

在一些实施例中，所述显示屏采用OLED12864液晶屏。

在一些实施例中，还包括电源及电源稳压模块，用于为各耗电器件供电。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型提供的高精度的重量检测装置，称重传感器检测到的信号，经过滤波、放大及AD转换后再传输至中心控制模块，能够尽可能地提高重量检测的精度。

附图说明

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

图1为本实用新型提供的高精度的重量检测装置的模块连接示意图；

图2为本实用新型提供的高精度的重量检测装置的部分结构的外观示意图；

图3为本实用新型实施例中的STM32F103ZET6单片机的电路原理示意图；

图4为本实用新型实施例中的称重传感器的电路原理示意图；

图5为本实用新型实施例中的横架的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中的HX711模数转换器的电路原理图；

图7为本实用新型实施例中的OLED12864液晶屏的电路原理图；

图8为本实用新型实施例中的电源稳压模块的电路原理图；

图9为本实用新型实施例中的按键模块的电路原理图；

图10为本实用新型实施例中的报警模块的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

参照图1，本实用新型提供了一种高精度的重量检测装置，一种高精度的重量检测装置，包括支架、称重区域及称重传感器2，称重传感器2用于获取称重区域的物体的重量信息；高精度的重量检测装置还包括中心控制模块1、滤波模块3、放大模块4、AD转换模块5及显示屏6，且称重传感器2与滤波模块3电连接，滤波模块3与放大模块4电连接，放大模块4与AD转换模块5电连接，AD转换模块5及显示屏6均与中心控制模块4电连接。

其中，滤波模块3用于对称重传感器2获取重量信息进行滤波去燥；放大模块4用于放大经过滤波模块3滤波去燥后的重量信息；AD转换模块5用于将放大模块4传递过来的模拟量的重量信息转换为数字量，并将数字量的重量信息传递至中心控制模块1；中心处理模块1用于处理其获得的信息，并控制显示屏6显示出称重区域的物体的重量。

本实用新型提供的高精度的重量检测装置，称重传感器检测到的信号，经过滤波、放大及AD转换后再传输至中心控制模块，能够尽可能地提高重量检测的精度。

进一步参照图2，根据一些实施例，该重量检测装置的支架包括竖架与横架，称重区域为悬挂在横架下方的秤盘；称重传感器2包括设置在横架上的电阻应变片。被测物体放置在秤盘上后，横架会产生弹性形变，使粘贴在其表面的电阻应变片也产生形变，电阻应变片产生形变后，其阻值将发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而完成了将外力变换为电信号的过程。电阻应变片的结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，且精度高，测量范围广，寿命长。

进一步地，该重量检测装置还可包括与中心控制模块1电连接的按键模块7，按键模块7用于控制高精度的重量检测装置的待机或唤醒。另外，按键模块7还可用于输入称重区域的物体的单价；中心控制模块1还用于根据称重区域的物体的重量及输入的单价进行计算，得到称重区域的物体的总价；显示屏2还用于显示出称重区域的物体的总价。因此，本实用新型提供的高精度的重量检测装置，还具有自动计价的功能。

优选地，该重量检测装置还可包括与中心控制模块1电连接的报警模块8，报警模块8用于在称重区域的物体重量超过阈值时，进行报警提示，以避免装置损坏。报警模块8可以为发声模块和/或发光模块，以通过发出提示音和/或发光来进行起到提示预警的作用。

在一个具体实施例中，中心控制模块1可采用STM32F103ZET6单片机。STM32F103ZET6单片机功能强大，应用广泛，和STC89c51单片机相比设计和资源丰富，和FPGA相比操控简单，性价比高。STM32F103ZET6单片机的电路原理如图3所示。

进一步地，称重传感器2采用四个电阻应变片以构成全桥电路，其电路原理如图4所示。该电路中，将应力方向相同的两个电阻应变片接入电桥对边，相反的电阻应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比大大提高，非线性得到改善。因此，全桥式的电阻应变片灵敏性更高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵销。

与全桥电路相对应，横架可采用双孔梁式，如图5所示。在横架上开设有两个孔，当横架的端部有作用力时，在理想状态下，电桥贴在两孔里面，梁受弯距作用弯曲变形。将应变片贴在与孔对应的梁上下表面，R1与R2为拉伸变形，R3与R4为压缩变形，对应应变片组成差动电桥，输出特性线性度好。

另外，放大模块4及AD转换模块5均可采用HX711模数转换器，其电路原理如图6所示。HX711性价比高、精度高，且内部自带的高精度差动放大电路。因此，采用HX711即可同时实现信号放大及AD转换的功能。

显示屏6可采用OLED12864液晶屏，其体积小，使用方便，其电路原理如图7所示。OLED显示方式与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。并且可以显示字母，数字，占用I/O口少，行数较多有4行，观察显示很直观。

进一步地，该重量检测装置还包括电源及电源稳压模块，用于为各耗电器件供电。电源稳压模块的电路原理如图8所示，其中采用了LM2596开关电压调节器，具有很好的线性和负载调节特性。

按键模块7的电路原理如图9所示，按键模块7为4×4的矩阵模块，可以输入物品的单价，并进行累加，还可以一键设置睡眠和唤醒，实现低功耗功能。

报警模块8的电路原理如图10所示，其采用蜂鸣器和发光二极管来作为超重时的提示，一旦物体重量超过阈值，蜂鸣器发出蜂鸣声，同时发光二极管发光。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高精度的重量检测装置，其特征在于，包括支架、称重区域及称重传感器，所述称重传感器用于获取称重区域的物体的重量信息；

所述中心控制模块用于处理其获得的信息，并控制所述显示屏显示出称重区域的物体的重量；

所述高精度的重量检测装置还包括与所述中心控制模块电连接的按键模块，所述按键模块用于控制所述高精度的重量检测装置的待机或唤醒；

所述按键模块还用于输入称重区域的物体的单价；

所述显示屏还用于显示出称重区域的物体的总价。

2.根据权利要求1所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，所述支架包括竖架与横架，所述称重区域为悬挂在所述横架下方的秤盘；

所述称重传感器包括设置在所述横架上的电阻应变片。

3.根据权利要求2所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，所述横架为双孔梁式，所述称重传感器采用四个电阻应变片以构成全桥电路。

4.根据权利要求1所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，还包括与所述中心控制模块电连接的报警模块，所述报警模块用于在称重区域的物体重量超过阈值时，进行报警提示。

5.根据权利要求1所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，所述中心控制模块采用STM32F103ZET6单片机。

6.根据权利要求1所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，所述AD转换模块采用HX711模数转换器。

7.根据权利要求1所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，所述显示屏采用OLED12864液晶屏。

8.根据权利要求1所述的高精度的重量检测装置，其特征在于，还包括电源及电源稳压模块，用于为各耗电器件供电。