CN220366898U - 称重电路及称重装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种称重电路及称重装置，包括：重量检测电路，输入端与重量检测传感器连接，输出端与主控电路的输入端连接；基准电压源电路，输入端与外部电源连接，输出端与所述重量检测电路的输入端连接；所述主控电路，输出端信号传输电路的输入端连接；所述信号传输电路，输出端与显示电路连接；所述显示电路，用于接收所述数字量信号，并进行显示。本申请通过通过重量检测电路和基准电压源电路替代了现有技术中的称重直流信号模拟器，便于程控的同时，降低了硬件成本，又缩小了物理尺寸。

Description

称重电路及称重装置

技术领域

本实用新型涉及称重技术领域，尤其涉及一种称重电路及称重装置。

背景技术

应用最广的电子衡器一般是应变式称重传感器。将被测对象的重量转换为毫伏级的模拟电压信号，该模拟电压信号再经过放大、滤波、数模转换后由微处理器编程进行数据处理，最后显示重量或压力等。电子衡器通常由传感器和指示器两部分构成。在称重仪表指示器的设计、调试和标定过程中，需要传感器提供各种量值的信号，如用砝码实现则操作繁琐，现常使用高性能的称重直流信号模拟器来替代传感器和砝码，有很高的分辨率和稳定度。但是精密称重直流信号模拟器都是由众多高准确度、低温漂的电阻以及手动开关构成，需手动调节其驱动电源的工作电流和微弱直流信号的输出，不便于程控化；另一方面受其工作原理所限，精密称重直流信号模拟器硬件成本贵、物理尺寸大。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种称重电路及称重装置。

一种称重电路，包括：

重量检测电路，输入端与重量检测传感器连接，输出端与主控电路的输入端连接，用于获取所述重量检测传感器输出的模拟量信号，并将所述模拟量信号转换为数字量信号后输出给所述主控电路；

基准电压源电路，输入端与外部电源连接，输出端与所述重量检测电路的输入端连接，用于向所述重量检测电路输出基准电压；

所述主控电路，输出端信号传输电路的输入端连接，用于接收所述数字量信号，并向所述信号传输电路输出所述数字量信号；

所述信号传输电路，输出端与显示电路连接，用于将所述数字量信号输出给所述显示电路；

所述显示电路，用于接收所述数字量信号，并进行显示。

在一个实施例中，所述信号传输电路包括：

数字隔离电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与收发电路的输入端连接，用于对所述数字量信号进行隔离处理后输出给所述收发电路；

所述收发电路，输出端与所述显示电路连接，用于将隔离处理后的所述数字量信号输出给所述显示电路。

在一个实施例中，所述重量检测电路包括：A/D转换芯片；

所述基准电压源电路包括：基准电压源芯片和三极管；

所述A/D转换芯片的第一输入端和第二输入端均与所述重量检测传感器连接，所述A/D转换芯片的第一通讯输出端和第二通讯输出端均与所述主控电路的输入端连接；

所述基准电压源芯片的供电端与述外部电源连接；所述基准电压源芯片的第一输出端与所述三极管的基极连接，所述基准电压源芯片的第二输出端与所述三极管的发射极连接并接地；

所述三极管的集电极与所述外部电源连接。

在一个实施例中，所述基准电压源电路还包括：第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端与所述基准电压源芯片的出发端连接，另一端与所述基准电压源芯片的基准端连接；

所述第二电容与所述第一电容并联。

在一个实施例中，所述基准电压源电路还包括：第三电容和第四电容；

所述第三电容的一端与所述三极管的发射极连接，另一端接地；

所述第四电容的一端与所述三极管的发射极连接，另一端接地。

在一个实施例中，

所述主控电路包括：主控芯片及晶振元件；

所述主控芯片的第一通讯输入端和第二通讯输入端均与所述重量检测电路的输出端连接；

所述主控芯片的第一通讯输出端和第二通讯输出端均与所述信号传输电路的输入端连接；

所述主控芯片的晶振输入端与所述晶振元件的第三端连接；

所述晶振元件的第一端和第四端连接并与所述外部电源连接；所述晶振元件的第二端接地。

在一个实施例中，所述数字隔离电路包括：数字隔离器；

所述收发电路包括：收发器接口芯片；

所述数字隔离器的第一通信输入端和第一通信输出端均与所述主控电路的输出端连接；所述数字隔离器的第二通信输出端与所述收发器接口芯片的第一通讯输入端连接；所述数字隔离器的第二通信输入端与所述收发器接口芯片的第一通讯输出端连接；

所述收发器接口芯片的第二通讯输出端和第二通讯输如端均与所述显示电路的输入端连接。

在一个实施例中，所述收发电路还包括：瞬态抑制二极管；

所述瞬态抑制二极管的第一端与所述收发器接口芯片的第二通讯输出端连接，所述瞬态抑制二极管的第二端与所述收发器接口芯片的第二通讯输入端连接，所述瞬态抑制二极管的第三端接地。

在一个实施例中，所述显示电路包括：连接器及显示屏；

所述连接器的第一通讯输入端和第一通讯输出端均与所述信号传输电路的输出端连接，所述连接器的第十三端和第十四端均与所述显示屏连接。

一种称重装置，包括：壳体、重量检测传感器和如上所述的称重电路，所述称重电路的输入端与所述重量检测传感器连接，所述重量检测传感器和所述称重电路设置于所述壳体内。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

本申请通过重量检测电路获取所述重量检测传感器输出的模拟量信号，并将模拟量信号转换为数字量信号后输出给主控电路；同时基准电压源电路向重量检测电路输出基准电压；主控电路接收数字量信号，并向信号传输电路输出数字量信号；信号传输电路将数字量信号输出给显示电路；显示电路接收数字量信号，并进行显示。通过重量检测电路和基准电压源电路替代了现有技术中的称重直流信号模拟器，便于程控的同时，降低了硬件成本，又缩小了物理尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中称重电路的结构框图；

图2为一个实施例中重量检测电路的电路图；

图3为一个实施例中基准电压源电路的电路图；

图4为一个实施例中主控电路的电路图；

图5为一个实施例中数字隔离电路的电路图；

图6为一个实施例中收发电路的电路图；

图7为一个实施例中连接器的电路图。

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作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。

应用最广的电子衡器一般是应变式称重传感器。将被测对象的重量转换为毫伏级的模拟电压信号，该模拟电压信号再经过放大、滤波、数模转换后由微处理器编程进行数据处理，最后显示重量或压力等。电子衡器通常由传感器和指示器两部分构成。在称重仪表指示器的设计、调试和标定过程中，需要传感器提供各种量值的信号，如用砝码实现则操作繁琐，现常使用高性能的称重直流信号模拟器来替代传感器和砝码，有很高的分辨率和稳定度。但是精密称重直流信号模拟器都是由众多高准确度、低温漂的电阻以及手动开关构成，需手动调节其驱动电源的工作电流和微弱直流信号的输出，不便于程控化；另一方面受其工作原理所限，精密称重直流信号模拟器硬件成本贵、物理尺寸大。为了解决上述技术问题，本申请提供、一种称重电路，如图1所示，包括：重量检测电路10、基准电压源电路20、主控电路30、信号传输电路40和显示电路50，其中，所述重量检测电路10的输入端与重量检测传感器连接，输出端与主控电路30的输入端连接，用于获取所述重量检测传感器输出的模拟量信号，并将所述模拟量信号转换为数字量信号后输出给所述主控电路30；所述基准电压源电路20的输入端与外部电源连接，输出端与所述重量检测电路10的输入端连接，用于向所述重量检测电路10输出基准电压；所述主控电路30的输出端信号传输电路40的输入端连接，用于接收所述数字量信号，并向所述信号传输电路40输出所述数字量信号；所述信号传输电路40的输出端与显示电路50连接，用于将所述数字量信号输出给所述显示电路50；所述显示电路50用于接收所述数字量信号，并进行显示。本申请通过重量检测电路获取所述重量检测传感器输出的模拟量信号，并将模拟量信号转换为数字量信号后输出给主控电路；同时基准电压源电路向重量检测电路输出基准电压；主控电路接收数字量信号，并向信号传输电路输出数字量信号；信号传输电路将数字量信号输出给显示电路；显示电路接收数字量信号，并进行显示。通过重量检测电路和基准电压源电路替代了现有技术中的称重直流信号模拟器，便于程控的同时，降低了硬件成本，又缩小了物理尺寸。

在一个实施例中，所述信号传输电路40包括：数字隔离电路401和收发电路402，其中，所述数字隔离电路401的输入端与所述主控电路30的输出端连接，输出端与收发电路402的输入端连接，用于对所述数字量信号进行隔离处理后输出给所述收发电路402；所述收发电路402的输出端与所述显示电路50连接，用于将隔离处理后的所述数字量信号输出给所述显示电路50。

在一个实施例中，如图2所示，所述重量检测电路10包括：A/D转换芯片U4；如图3所示，所述基准电压源电路20包括：基准电压源芯片U22和三极管Q2；其中，所述A/D转换芯片U4的型号为HX711，所述基准电压源芯片U22的型号为AD584，所述A/D转换芯片U4的第一输入端INPA和第二输入端INNA均与所述重量检测传感器连接，所述A/D转换芯片U4的第一通讯输出端DOUT和第二通讯输出端PD_SCK均与所述主控电路30的输入端连接；所述基准电压源芯片U22的供电端8与述外部电源连接；所述基准电压源芯片U22的第一输出端1与所述三极管Q2的基极连接，所述基准电压源芯片U22的第二输出端2与所述三极管Q2的发射极连接并接地；所述三极管Q2的集电极与所述外部电源连接。

在一个实施例中，如图3所示，所述基准电压源电路20还包括：第一电容C26和第二电容C27；其中，所述第一电容C26的一端与所述基准电压源芯片U22的出发端CAP连接，另一端与所述基准电压源芯片U22的基准端VBG连接；所述第二电容C27与所述第一电容C26并联。

在一个实施例中，如图3所示，所述基准电压源电路20还包括：第三电容C15和第四电容C17；其中，所述第三电容C15的一端与所述三极管Q2的发射极连接，另一端接地；所述第四电容C17的一端与所述三极管Q2的发射极连接，另一端接地。

在一个实施例中，如图4所示，所述主控电路30包括：主控芯片U12A及晶振元件X1；其中，所述主控芯片U12A的型号为STM32F013VCT6，所述主控芯片U12A的第一通讯输入端PA3和第二通讯输入端PD14均与所述重量检测电路10的输出端连接；所述主控芯片U12A的第一通讯输出端PD5和第二通讯输出端PD6均与所述信号传输电路40的输入端连接；所述主控芯片U12A的晶振输入端OSC_IN与所述晶振元件X1的第三端3连接；所述晶振元件X1的第一端1和第四端4连接并与所述外部电源连接；所述晶振元件X1的第二端2接地。

在一个实施例中，如图5所示，所述数字隔离电路401包括：数字隔离器U24；如图6所示，所述收发电路402包括：收发器接口芯片U25；其中，所述：数字隔离器U24的型号为ADUM1201ARZ-RL7，所述收发器接口芯片U25的型号为SP3223，所述数字隔离器U24的第一通信输入端VOA和第一通信输出端VIB均与所述主控电路30的输出端连接；所述数字隔离器U24的第二通信输出端VIA与所述收发器接口芯片U25的第一通讯输入端R1OUT连接；所述数字隔离器U24的第二通信输入端VOB与所述收发器接口芯片U25的第一通讯输出端T1IN连接；所述收发器接口芯片U25的第二通讯输出端T1OUT和第二通讯输如端R1IN均与所述显示电路50的输入端连接。

在一个实施例中，如图6所示，所述收发电路402还包括：瞬态抑制二极管U8；其中，所述瞬态抑制二极管U8的第一端1与所述收发器接口芯片U25的第二通讯输出端T1OUT连接，所述瞬态抑制二极管U8的第二端2与所述收发器接口芯片U25的第二通讯输入端R1IN连接，所述瞬态抑制二极管U8的第三端3接地。

在一个实施例中，如图7所示，所述显示电路50包括：连接器P6及显示屏；其中，所述连接器P6的第一通讯输入端4和第一通讯输出端5均与所述信号传输电路40的输出端连接，所述连接器P6的第十三端13和第十四端14均与所述显示屏连接。

一种称重装置，包括：壳体、重量检测传感器和如上所述的称重电路，所述称重电路的输入端与所述重量检测传感器连接，所述重量检测传感器和所述称重电路设置于所述壳体内。

本申请的工作原理如下：

A/D转换芯片U4取所述重量检测传感器输出的模拟量信号，并将模拟量信号转换为数字量信号后输出给主控芯片U12A；同时基准电压源芯片U22向A/D转换芯片U4输出基准电压；主控芯片U12A接收数字量信号，并向信号数字隔离器U24出数字量信号，数字隔离器U24对所述数字量信号进行隔离处理后输出给收发器接口芯片U25；收发器接口芯片U25将隔离处理后的所述数字量信号输出给连接器P6；连接器P6接收数字量信号，并输出给显示屏进行显示。通过重量检测电路和基准电压源电路替代了现有技术中的称重直流信号模拟器，便于程控的同时，降低了硬件成本，又缩小了物理尺寸。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种称重电路，其特征在于，包括：

重量检测电路，输入端与重量检测传感器连接，输出端与主控电路的输入端连接，用于获取所述重量检测传感器输出的模拟量信号，并将所述模拟量信号转换为数字量信号后输出给所述主控电路；

基准电压源电路，输入端与外部电源连接，输出端与所述重量检测电路的输入端连接，用于向所述重量检测电路输出基准电压；

所述主控电路，输出端与信号传输电路的输入端连接，用于接收所述数字量信号，并向所述信号传输电路输出所述数字量信号；

所述信号传输电路，输出端与显示电路连接，用于将所述数字量信号输出给所述显示电路；

所述显示电路，用于接收所述数字量信号，并进行显示。

2.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于，所述信号传输电路包括：

数字隔离电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与收发电路的输入端连接，用于对所述数字量信号进行隔离处理后输出给所述收发电路；

所述收发电路，输出端与所述显示电路连接，用于将隔离处理后的所述数字量信号输出给所述显示电路。

3.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于，

所述重量检测电路包括：A/D转换芯片；

所述基准电压源电路包括：基准电压源芯片和三极管；

所述A/D转换芯片的第一输入端和第二输入端均与所述重量检测传感器连接，所述A/D转换芯片的第一通讯输出端和第二通讯输出端均与所述主控电路的输入端连接；

所述基准电压源芯片的供电端与述外部电源连接；所述基准电压源芯片的第一输出端与所述三极管的基极连接，所述基准电压源芯片的第二输出端与所述三极管的发射极连接并接地；

所述三极管的集电极与所述外部电源连接。

4.根据权利要求3所述的称重电路，其特征在于，所述基准电压源电路还包括：第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端与所述基准电压源芯片的出发端连接，另一端与所述基准电压源芯片的基准端连接；

所述第二电容与所述第一电容并联。

5.根据权利要求3所述的称重电路，其特征在于，所述基准电压源电路还包括：第三电容和第四电容；

所述第三电容的一端与所述三极管的发射极连接，另一端接地；

所述第四电容的一端与所述三极管的发射极连接，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于，

所述主控电路包括：主控芯片及晶振元件；

所述主控芯片的第一通讯输入端和第二通讯输入端均与所述重量检测电路的输出端连接；

所述主控芯片的第一通讯输出端和第二通讯输出端均与所述信号传输电路的输入端连接；

所述主控芯片的晶振输入端与所述晶振元件的第三端连接；

所述晶振元件的第一端和第四端连接并与所述外部电源连接；所述晶振元件的第二端接地。

7.根据权利要求2所述的称重电路，其特征在于，

所述数字隔离电路包括：数字隔离器；

所述收发电路包括：收发器接口芯片；

所述数字隔离器的第一通信输入端和第一通信输出端均与所述主控电路的输出端连接；所述数字隔离器的第二通信输出端与所述收发器接口芯片的第一通讯输入端连接；所述数字隔离器的第二通信输入端与所述收发器接口芯片的第一通讯输出端连接；

所述收发器接口芯片的第二通讯输出端和第二通讯输如端均与所述显示电路的输入端连接。

8.根据权利要求7所述的称重电路，其特征在于，

所述收发电路还包括：瞬态抑制二极管；

所述瞬态抑制二极管的第一端与所述收发器接口芯片的第二通讯输出端连接，所述瞬态抑制二极管的第二端与所述收发器接口芯片的第二通讯输入端连接，所述瞬态抑制二极管的第三端接地。

9.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于，

所述显示电路包括：连接器及显示屏；

所述连接器的第一通讯输入端和第一通讯输出端均与所述信号传输电路的输出端连接，所述连接器的第十三端和第十四端均与所述显示屏连接。

10.一种称重装置，其特征在于，包括：壳体、重量检测传感器和如权利要求1-9任一项所述的称重电路，所述称重电路的输入端与所述重量检测传感器连接，所述重量检测传感器和所述称重电路设置于所述壳体内。