CN2212781Y - 数字式弹簧手秤 - Google Patents

Abstract

本实用新型为数字式弹簧手秤，由外壳、拉力弹 簧、秤钩、电子线路和数字显示器组成，其特征在于， 将现有技术的弹簧手秤在不改变基本结构的前提下 实现了数字化改进，采用与拉力弹簧联动的取样标尺 和红外发射接收管作为重量检测的取样部件，从而取 代了常用重量电子秤所必须的重量传感器和模/数 转换电路，降低了成本。本实用新型读数明了，结构 简单，经济实惠。

Description

本实用新型涉及一种重量衡器，具体为数字式弹簧手秤。

目前，弹簧手秤因其体积小、携带方便等优点已被人们广泛用于日常生活中，但是经常使用者不难发现这种手秤还存在刻度环复、读数繁杂、校零困难等许多不尽人意之处。使之电子化无疑能够克服上述缺点，但既要保持弹簧手秤的基本结构，又要数字显示重量，维持人们能够接受的使用价格，尚需进行一番研究。

本实用新型的目的就是在原有弹簧手秤的基础上进行数字化改进，提供一种数字取样简单、读数明了、经济实惠的数字式弹簧手秤。

人们知道，电子秤的重量检测取样是依赖压力传感器来完成的，并且需要模／数转换电路把重量信号转换为数字信号，然后进行显示。而本实用新型的目的却是通过以下一种新的技术方案来实现的。

采用现有技术联成数字显示电路，见图1，即由整形鉴相，可逆计数器和驱动电路及数字显示器构成。关键的部位在于重量的检测，即重量信号的取样。本弹簧手秤由外壳、拉力弹簧、秤钩组成，拉力弹簧和秤钩相连接，与现有使用的弹簧手秤结构基本一致，在拉力弹簧和秤钩之间设置一个取样标尺（见图2），该取样标尺与拉力弹簧联动，标尺上均匀地开有若干等距的齿孔。标尺的两侧固定两对红外发射接收管，构成两个重量取样点。当秤钩承重时，拉力弹簧变形，带动取样标尺位移，标尺上的齿孔切割红外发射管的红外光，红外接收管通过标尺上的齿孔接收到数个光电脉冲，送至整形鉴相、可逆计数器和驱动数字显示电路，完成相应的重量计量显示功能。

上述取样标尺可以采用直尺（图2），也可以采用码盘（图3）。直尺连接在拉力弹簧和秤钩之间，秤钩承重时，拉力弹簧变形，直尺随之直线位移。码盘的中心固定一同心的齿轮，在拉力弹簧和秤钩之间连接一齿条与齿轮啮合，秤钩承重时，拉力弹簧变形，带动齿条、齿轮动作，码盘做圆周运动。码盘尺的周边上均匀地开有若干等距齿孔。

从以上数字式弹簧手秤的结构分析可以看出，这种新型的弹簧手秤保持了原有弹簧手秤的基本结构，合理地进行了数字化改进，尤其在重量信号检测方面，采用标尺与红外对管的结构，解决了数字化的关键问题，改变了以往称重传感器和模／数转换为基础的传统方式，降低了电子化产品的成本，达到了读数明了，取样简单，经济实惠的优点。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作详细介绍。

图1——电子线路连接图；

图2——直尺取样的结构图；

图3——码盘取样的结构图；

图4——外形图。

其中，1——整形鉴相电路，2——可逆计数器和显示驱动电路，3——数字显示器，4、5——红外发射管，4′、5′红外接收管，6——外壳，7——拉力弹簧，8——秤钩，9——直尺，10——齿轮，11——齿条，12——码盘，13——齿孔，14——开关。

实施例1：直尺（9）作标尺的数字式弹簧手秤（见图2）。直尺（9）的一端与拉力弹簧（7）相连，另一端与秤钩（8）相连，直尺（9）上均匀地开有等距的齿孔（13）。在直尺（9）的两面分别固定两对红外发射接收管（4－4′，5－5′），构成两个取样点，红外发射接收管以及电子线路的接线见图1。当秤钩（8）承重时，拉力弹簧（7）发生形变，带动直尺（9）直线位移，通过直尺（9）上的齿孔（13），使红外接收管（4′）、（5′）接收到齿孔切割的红外线，从而得到相应的光电脉冲。随着弹簧的变形，两个取样点上就形成了数个光电脉冲，通过计数电路计数，就能得到与之相应的物体重量数，进而在显示器上显示出来。

例如，拉力弹簧的分辨率为0.01kg，弹簧手秤的量程为0.5kg，得出标尺所开齿孔的总数应为：

K＝0.5kg／0.01kg＝50（个）

则物体的重量Q计算公式为：

Q＝n×0.01（n为承重时经过取样点的齿孔数）

如果在秤上挂上0.1kg的重物，则直尺将下移10个齿孔，在取样点产生10个光电脉冲，计数器里的数值将变为10。将显示器上固定显示三位数，小数点定在百位与十位之间，这时显示器上将显示出0.10kg。当秤钩承重、直尺向下位移时，红外发射接收管（4）、（4′）构成的取样点的光电脉冲相位超前于红外发射接收管（5）、（5′）构成的取样点的光电脉冲相位，两路光电信号依次送入整形鉴相电路（1），结果在整形鉴相电路（1）的第7脚输出一个正的计算脉冲，该计数脉冲送给计数器和驱动电路（2）进行加“1”计数，计数器和驱动电路（2）的内部进行码值变换，将计数器的内容转化为相应的字形值，并产生相应的段、位以及控制信号，经驱动后输出给显示器（3）进行数码显示。当秤钩重物卸下时，直尺（9）向上位移，（4）、（4′）取样点的光电脉冲相位滞后于（5）、（5′）取相点的光电脉冲信号，这时整形鉴相电路（1）第7脚输出一个负的计算脉冲，可逆计数器和驱动电路（3）进行减“1”计数，其值也在显示器上显示出来。通过鉴相器和可逆计数器，所称物体的重量得以在显示器上动态地显示出来，当数字式弹簧手秤不称重物，处于静态时，计数器将自动减至零，显示器即自动回零，显示0.00kg。

实施例2，码盘（12）作标尺的数字式弹簧手秤（见图3）。为了增大数字式弹簧手秤的量程和提高其稳定度，采用码盘作为标尺，即在码盘的周边上等分若干齿孔（13），在码盘（12）的中心固定一同心的齿轮（10），在拉力弹簧（7）与秤钩（8）之间连接一齿条（11），该齿条（11）与齿轮（10）啮合。在码盘（12）的两侧分别固定两对红外发射接收管（4、4′）、（5、5′）。当秤钩（8）承重时，拉力弹簧形变，齿条（11）直线位移，带动齿轮（10）和码盘（12）作圆周运动；将拉力弹簧的形变量经过圆盘尺周边上齿孔切割红外线进行量化，其工作原理与直尺作标尺一样。

如将码盘（12）按每9°开一齿孔，则总的齿孔数为：k＝360°／9°＝40（个），设拉力弹簧的分辨率为20g，于是码盘转动一周弹簧手秤的量程为：g＝40×20＝0.8kg。假若在弹性限度内拉力弹簧的最大伸长量能使码盘转动6圈，则弹簧手秤的总量程为G＝6×0.8kg＝4.8kg。码盘作标尺的数字式弹簧手秤实际称量为Q＝n×20g，（n为承重时经过取样点的齿孔数）。显然，码盘作标尺比直尺作标尺的量程要大得多。由（4）、（4′）和（5）、（5′）构成的两个取样点与直尺作标尺的弹簧手秤结构相同。

Claims (3)

1、一种数字式弹簧手秤，由外壳(6)，拉力弹簧(7)秤钩(8)和电子线路及数字显示器(3)组成，拉力弹簧(7)和秤钩(8)相连接，其特征在于：在拉力弹簧(7)和秤钩(8)之间设置一个取样标尺，该标尺上均匀地开有等距的齿孔(13)，在取样标尺两侧固定两对红外发射接收管(4、4′、5、5′)。

2、如权利要求1所述的数字式弹簧手秤，其特征在于：所述的取样标尺是一直尺（9），它的两端分别连接在拉力弹簧（7）和秤钩（8）上。

3、如权利要求1所述的数字式弹簧手秤，其特征在于：所述的取样标尺是一码盘（12），该码盘（12）的中心固定一同心的齿轮（10），拉力弹簧（7）和秤钩（8）之间连接一齿条（11），该齿条（11）与上述齿轮啮合，所述齿孔（13）开在码盘（12）的周边上。

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