CN213515963U - 一种智能型的精密电子天平 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能型的精密电子天平,包括总控制器、数字变送器、称重传感器、电源模块、蓄电池模块、单片机A、单片机B和主控制线，数字变送器设置在总控制器的顶部，且设置在总控制器的内腔位置，总控制器的内腔顶部设置有数字变送器，称重传感器设置在总控制器顶部的中心位置，且套装在数字变送器的内腔位置，总控制器内腔的左侧设置有蓄电池模块，该电子天平通过总控制器与单片机之间的配合，达到了性能可靠的使用效果，解决了以往的电子天平采用电磁线圈的性能不稳定的问题，通过数字变送器与数字变送器之间的配合，达到了量程可调节的使用效果，解决了以往的电子天平不便于测量大重量或极小重量的物体的实用问题。

Description

一种智能型的精密电子天平

技术领域

本实用新型涉及电子天平技术领域，具体为一种智能型的精密电子天平。

背景技术

近年来社会发展与科技进步，人们生活与工作中需要计算的量与值逐渐增大与精确，因而电子天平被广泛运用到各行各业中，给工作带来极大的便利。然而电子天平计量检定过程中易受到环境、人为以及装置等因素的影响，从而导致计量结果存在不少误差，随着时代的发展，机械天平逐渐被电子天平取而代之，电子天平主要是通过电磁力来进行称量，操作方便，且计量精准，另外还具有机械天平所没有的自动校准、自动检测等功能，因而得到广泛使用。但是在使用过程中，需要掌握电子天平计量检定的操作技术，以规避会影响到计量结果的因素，确保计量结果精确化，电子天平采用了现代电子控制技术，利用电磁力平衡原理实现称重，即测量物体时采用电磁力与被测物体重力相平衡的原理实现测量，当称盘上加上或除去被称物时，天平则产生不平衡状态，此时可以通过位置检测器检测到线圈在磁钢中的瞬间位移，经过电磁力自动补偿电路使其电流变化以数字方式显示出被测物体重量，但在现有的电子天平中，一旦电子天平被制造出来，其量程范围就为一个定值，不可更改，在用于测量不同重量的物品时，如果超过量程范围，就必须更换电子天平，大大减小了电子天平的应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能型的精密电子天平，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能型的精密电子天平，包括总控制器、数字变送器、称重传感器、电源模块、蓄电池模块、单片机A、单片机B和主控制线，所述数字变送器设置在总控制器的顶部，且设置在总控制器的内腔位置，所述总控制器的内腔顶部设置有数字变送器，称重传感器设置在总控制器顶部的中心位置，且套装在数字变送器的内腔位置，所述总控制器内腔的左侧设置有蓄电池模块，所述蓄电池模块设置在总控制器内腔的右侧，所述总控制器内腔中心的左侧设置有单片机A，所述单片机B设置在总控制器内腔的右侧，所述单片机A与单片机B的下端设置有主控制线，且设置在总控制器内腔远离中心的位置。

优选的，所述总控制器是整个智能电子天平的主控制器，采用单片机控制器组成，包括控制体、仪表显示、标定键、电源开关、计算重量键和减震器，所述控制体是单片机控制器主体，所述仪表显示设置在控制体正面的中心位置，且采用触摸屏结构设置，所述控制体正面的左侧等距离的设置有标定键，所述电源开关设置在控制体正面的右侧，且设置在靠近底部的位置，所述控制体正面的右侧等距离的设置有计算重量键，且设置在靠近顶部的位置，所述减震器等距离的设置在控制体的底部，采用减震型阻尼抗震结构组成结构组成。

优选的，所述数字变送器包括感应器、A/D转换器和数字滤波，所述感应器采用重量感应结构组成，且设置在数字变送器内腔靠近的中心位置，所述数字变送器内腔靠近底部的位置设置有A/D转换器，所述数字滤波设置在数字变送器内腔的右侧，且靠近底部的位置。

优选的，所述仪表显示包括标定设置模块、计算重量模块、滤波模块和显示器，且均设置在仪表显示的内腔位置。

优选的，所述总控制器采用AT89S51系列，所述称重传感器采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，仪表显示采用摸屏式键盘输入模块组成。

优选的，所述数字变送器还设置有AT89S51芯片，所述A/D转换器采用的是高集成度的24-64位模数转换芯片，适合测量单/双极性小信号输入转换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该电子天平，通过总控制器与单片机之间的配合，达到了性能可靠的使用效果，解决了以往的电子天平采用电磁线圈的性能不稳定的问题。

2、该电子天平，通过单片机与单片机之间的配合，达到了测量精度高的使用效果，解决以往的电子天平电磁线圈式的测量精度低的使用问题。

3、该电子天平，通过数字变送器与数字变送器之间的配合，达到了量程可调节的使用效果，解决了以往的电子天平不便于测量大重量或极小重量的物体的实用问题。

4、该电子天平，通过仪表显示与单片机之间的配合，达到了使用寿命长、亮度高、节能的效果，解决以往的电子天平显示使用寿命短且显示不清晰费电的问题。

5、该电子天平，通过总控制器与电源模块之间的配合，达到了可直接控制电源输出为各其元件供电的效果，解决了以往的电子天平电源只能给显示屏供电的问题。

6、该电子天平，通过总控制器与蓄电池模块之间的配合，达到了在断电时可自动切换至蓄电池供电模式继续称重的效果，解决了以往的电子天平一停电便不能从显示上看出此物体重量的使用性问题。

7、该电子天平，通过总控制器与仪表显示之间的配合，达到了可通过手动操作触摸品界面进行称重及数据设置的效果，解决了以往的显示屏只能显示不具有触摸键盘输入的问题。

8、该电子天平，结构设计合理且便于操作与测量，技术先进、性能可靠、精度高、量程可调，满足了大质量砝码的计量检定和极小精密测试的要求，且具有防减震的功能性，具有较好的推广应用价值。

9、该电子天平，通过总控制器与减震器之间的配合，达到了减少平衡杆震动，提高了电子天平的抗干扰能力的效果，解决了以往的电子天平抗干扰能力差，提高了其测量精度的问题。

10、该电子天平，通过总控制器与数字变送器之间的配合，达到了量程可自由调节的使用效果，解决了以往的电子天平不具有量程根据实际情况自由调节的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构上视图；

图3为本实用新型结构正视图；

图4为本实用新型结构组成原理图。

图中：1总控制器、2数字变送器、3称重传感器、4电源模块、5蓄电池模块、 6单片机A、7单片机B、8、主控制线、101控制体、102仪表显示、103标定键、 104电源开关、105计算重量键、106减震器、201感应器、202A/D转换器、203 数字滤波。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种智能型的精密电子天平，包括总控制器1、数字变送器2、称重传感器3、电源模块4、蓄电池模块5、单片机A6、单片机B7和主控制线8，数字变送器2设置在总控制器1的顶部，且设置在总控制器1的内腔位置，总控制器1的内腔顶部设置有数字变送器2，称重传感器3设置在总控制器1顶部的中心位置，且套装在数字变送器2的内腔位置，总控制器1内腔的左侧设置有蓄电池模块5，蓄电池模块5设置在总控制器1内腔的右侧，总控制器1内腔中心的左侧设置有单片机A6，单片机B7设置在总控制器1内腔的右侧，单片机A6与单片机B7的下端设置有主控制线8，且设置在总控制器1内腔远离中心的位置，总控制器1是整个智能电子天平的主控制器，采用单片机控制器组成，包括控制体101、仪表显示102、标定键103、电源开关104、计算重量键105和减震垫106，控制体101是单片机控制器主体，仪表显示102设置在控制体101正面的中心位置，且采用触摸屏结构设置，控制体101正面的左侧等距离的设置有标定键103，电源开关104设置在控制体101正面的右侧，且设置在靠近底部的位置，控制体101正面的右侧等距离的设置有计算重量键105，且设置在靠近顶部的位置，减震器106等距离的设置在控制体101的底部，采用减震型抗震阻尼结构组成，数字变送器2包括感应器201、 A/D转换器202和数字滤波203，感应器201采用重量感应结构组成，且设置在数字变送器2内腔靠近的中心位置，数字变送器2内腔靠近底部的位置设置有 A/D转换器202，数字滤波203设置在数字变送器2内腔的右侧，且靠近底部的位置，仪表显示102包括标定设置模块、计算重量模块、滤波模块和显示器，且均设置在仪表显示102的内腔位置，总控制器1采用AT89S51系列，称重传感器3采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，的仪表显示102采用高性能防水塑胶压膜触摸屏式键盘输入模块组成，数字变送器2还设置有AT89S51芯片，A/D转换器202采用的是高集成度的 24-64位模数转换芯片，适合测量单/双极性小信号输入转换，仪表显示102设置的标定模块采用多次采样后中值滤波输出的方法取得标定数据源，称重模块采用多次采样后中值滤波输出的数据源经过一阶滞后滤波和限幅消抖滤波后与标定模块的计算结果经过计算后输出重物的实际重量。

工作原理：该电子天平，结构设计合理且紧凑，方便操作，且计量重量精密准确，首先是安装过程，一种智能型的精密电子天平，包括总控制器1、数字变送器2、称重传感器3、电源模块4、蓄电池模块5、单片机A6、单片机B7和主控制线8，数字变送器2设置在总控制器1的顶部，且设置在总控制器1的内腔位置，总控制器1的内腔顶部设置有数字变送器2，称重传感器3设置在总控制器1顶部的中心位置，且套装在数字变送器2的内腔位置，总控制器1内腔的左侧设置有蓄电池模块5，蓄电池模块5设置在总控制器1内腔的右侧，总控制器1内腔中心的左侧设置有单片机A6，单片机B7设置在总控制器1内腔的右侧，单片机A6与单片机B7的下端设置有主控制线8，且设置在总控制器1内腔远离中心的位置，安装完毕后最后便是使用过程，通过图4结构原理图可以看出，该智能型精密电子天平采用AT89S51系列单片机控制器作为主控模块，该控制体101具有功能结构成熟、速度快、抗干扰能力强、运行稳定可靠等优点，称重传感器3是电子天平的心脏，其作用是将被测物体的重量转换成相应的电信号，该电子天平采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该传感器在称重时直接受力这样做有效地增强了秤台在移动位置后的准确性，避免了杠杆系统在移动后需要重新标定的问题，同时设置的2只传感器分别独立连接2只数字变送器2，从而实现了将模拟信号进行隔离，保证称重数据的精度和准确性，该电子天平采用的数字变送器2由重量感应器201、A/D转换器202和AT89S51芯片组成， A/D转换器202的模块采用的是高集成度的24-64位模数转换芯片，由于采用了电荷平衡技术，非常适合测量单/双极性小信号，该芯片内部有一个极低噪声的斩波稳定仪表放大器和一个数字滤波器，数字滤波器能对快速微量变化的模拟信号提供优秀稳定的数字输出，该数字变送器2采用采样技术对信号进行采样，然后通过数字滤波器203进行滤波得到最终转换结果，并通过主控制线8协议发给单片机A6和单片机B7控制器处理，同时通过主控制线8与仪表显示102 实现通讯，当断电时可自动切换至蓄电池模块5，为其总控制器1供电，从而实现了不影响工作效率的问题，在常规使用时，则自动切换至电源模块插入插座供电，该智能型精密电子天平的仪表显示102采用LED数码管作为显示元件，且可触摸式结构组成，该显示元件具有使用寿命长、亮度高、节能等优点，该仪表显示部分包括标定模块和称重模块，标定模块采用多次采样后中值滤波输出的方法取得标定数据源，保证了标定数据源的准确性，在标定过程中如果出现数据源波动较大的情况则仪表自动清除所有采样缓存数据开始新的标定过程，从而保证了标定数据源的稳定性，称重模块采用多次采样后中值滤波输出的数据源经过一阶滞后滤波和限幅消抖滤波后与标定模块的计算结果经过计算后输出重物的实际重量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种智能型的精密电子天平，包括总控制器(1)、数字变送器(2)、称重传感器(3)、电源模块(4)、蓄电池模块(5)、单片机A(6)、单片机B(7)和主控制线(8)，其特征在于：所述数字变送器(2)设置在总控制器(1)的顶部，且设置在总控制器(1)的内腔位置，所述总控制器(1)的内腔顶部设置有数字变送器(2)，称重传感器(3)设置在总控制器(1)顶部的中心位置，且套装在数字变送器(2)的内腔位置，所述总控制器(1)内腔的左侧设置有蓄电池模块(5)，所述蓄电池模块(5)设置在总控制器(1)内腔的右侧，所述总控制器(1)内腔中心的左侧设置有单片机A(6)，所述单片机B(7)设置在总控制器(1)内腔的右侧，所述单片机A(6)与单片机B(7)的下端设置有主控制线(8)，且设置在总控制器(1)内腔远离中心的位置。

2.根据权利要求1所述的一种智能型的精密电子天平，其特征在于：所述总控制器(1)是整个智能电子天平的主控制器，采用单片机控制器组成，包括控制体(101)、仪表显示(102)、标定键(103)、电源开关(104)、计算重量键(105)和减震器(106)，所述控制体(101)是单片机控制器主体，所述仪表显示(102)设置在控制体(101)正面的中心位置，且采用触摸屏结构设置，所述控制体(101)正面的左侧等距离的设置有标定键(103)，所述电源开关(104)设置在控制体(101)正面的右侧，且设置在靠近底部的位置，所述控制体(101)正面的右侧等距离的设置有计算重量键(105)，且设置在靠近顶部的位置，所述减震器(106)等距离的设置在控制体(101)的底部，采用减震型阻尼抗震结构组成。

3.根据权利要求1所述的一种智能型的精密电子天平，其特征在于：所述数字变送器(2)包括感应器(201)、A/D转换器(202)和数字滤波(203)，所述感应器(201)采用重量感应结构组成，且设置在数字变送器(2)内腔靠近的中心位置，所述数字变送器(2)内腔靠近底部的位置设置有A/D转换器(202)，所述数字滤波(203)设置在数字变送器(2)内腔的右侧，且靠近底部的位置。

4.根据权利要求2所述的一种智能型的精密电子天平，其特征在于：所述仪表显示(102)包括标定设置模块、计算重量模块、滤波模块和显示器。

5.根据权利要求1所述的一种智能型的精密电子天平，其特征在于：所述总控制器(1)采用AT89S51系列，所述称重传感器(3)采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，仪表显示(102)采用触摸屏式键盘输入模块组成。

6.根据权利要求3所述的一种智能型的精密电子天平，其特征在于：所述数字变送器(2)还设置有AT89S51芯片，所述A/D转换器(202)采用的是高集成度的24-64位模数转换芯片，适合测量单/双极性小信号输入转换。

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