CN2236645Y

CN2236645Y - 电子弹簧秤

Info

Publication number: CN2236645Y
Application number: CN 95242690
Authority: CN
Inventors: 罗永红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2005-01-23

Abstract

一种电子弹簧秤，由重量传感器、A/D模数转换器、液晶显示器、电源检测控制电路及电源组成，其特征在于重量传感器由称重弹簧和电位器组成，称重弹簧在挂上重物后，通过拨杆拨动电位器滑片，改变电位器阻值，该传感器属于大变化量传感器，不需信号放大器处理，可直接输入A/D转换器转换，该传感器信号输出稳定，抗干扰能力强；另一特征在于采用了电源检测控制电路，在电源电压较低时，切断电路，并需更换电池后才能继续使用，保证了电子秤在正常电压范围内工作，使测量准确、稳定；本实用新型电路简单、测量准确、显示稳定、功耗低、测量范围可大可小、可作成微型便携式也可作成台式、可电池供电、成本低廉。

Description

电子弹簧秤

本实用新型涉及一种电子重量测量装置，特别是商业用电子称重装置。

电子称重装置目前有微机控制的电子称重装置和台式商业用电子秤，但这些产品体积大、携带不方便、耗能、价格昂贵、难以在商业应用中普遍推广应用。所以研制微型、耗能低、多功能、价廉的电子秤有推广应用价值；研制微型电子秤的技术焦点就在于称重传感器的采用，目前的技术中有采用电阻应变式传感器和电容式传感器；电阻应变式传感器属微小变化量传感器，普遍采用桥式测量电路，但信号输出小，需放大电路放大后才能进行A/D转换，并且该传感器对电阻应变片的载体要求比较高等缺陷，所以价格较贵；采用电容式传感器信号处理电路也较复杂，对电容传感器制造精度要求也较高，因此未能得到实际用。

在现有技术中还存在以下不足：

1.在电源系统中没有电源电压检测控制电路，特别在使用电池时，电池电压下降到一定成度后就会影响测量精度，出现较大误差。

2.在测量电路中，需要恒流源为测量电路提供电流，使得电路复杂，成本增加。

3.在有的采用电阻式应变传感器的技术中，没有采用信号放大器而直接接入A/D转换器转换处理，这样外界干扰很容易传入，使得数字显示不稳，出现跳数现象，测量难以进行；

本实用新型的目的是提供一种测量准确、读数稳定、功耗低、可微型化、也可做成台式、价廉、有实际应用价值的电子秤。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型由重量传感器、测量电路、A/D模数转换器、液晶显示器、电源检测控制电路及电源组成；通过重量传感器将重物重量转换为电阻量，再经过测量电路变换成电量后，送入A/D模数转换器转换成数字量，直接驱动液晶显示器显示；重量传感器包括称重弹簧(1)、电位器(2)、拨杆(3)三部分器件，拨杆(3)一端固定在弹簧(1)上，另一端与电位器滑片相联，当重物挂在称重弹簧的挂钩上后，弹簧被拉申，通过拨杆(3)使电位器(2)阻值发变化，这样，一个重量对应一个电阻值，因为称重弹簧(1)在弹性范围内是线性变化，电位器阻值也是线性变化，所以重物重量与电位器(2)阻值是一个线性关系；电位器(2)的阻值可根据需要选得比较大，这样信号输出也就比较大，抗干扰能利增强。

测量电路采用直接测量电阻的方法，由于重量的大小通过上述的转换后直接反应为电阻的大小，只要直接测量电位器的阻值就可得到重量值；电阻R1、R2、R3、R4串联后接在V+与COM脚之间，R1接在V+，R4接COM，R2高电位端接Vref+，R2低电位端接Vref-，并把R4高电位端接IN+，R4低电位端接IN-，同时IN-与COM短接，R2为基准电阻，调节R2可使显示值等于重物的实际重量，根据A/D模数转换器的特性：

显示值＝(R4/R2)×1000

电源检测控制电路由电阻R5、R6、三极管BG2组成，R5、R6串联后接电源的正负极，R5接正极，R6接负极，组成分压电路，R5、R6公共端接三级管BG2基极，为三极管BG2基极限提供控制电压，三极管BG2的集电极接负载，发射极接电源负极，根据A/D模数转换器的特性，当电压降到大约7V时，转换器就不能正常工作了，这样我们在电源电压降到7V左右时，通过R5、R6分压电路分压去控制三极管BG2，使之截止，电子秤不能工作，需更换电池后才能重新使用。反之，在电源电压大于7V时，使三极管BG2导通，在这里三极管BG2起到电源开关作用。系统还设有电源开关K，使用时打开开关，不用时关闭。

如前所述，由于采用了称重弹簧与电位器相结合的传感器，使得测量信号输出大，不需信号放大器处理，简化了电路，并且抗干扰能力强，读数显示稳定，降低了成本；又由于电位器阻值可取得比较大(大约几十千欧)，这样可降低功耗。

由于采用了直接测量电阻的方法，避免了通常采用电桥测量电路，也不需要恒流源为电位器提供电流，因此进一步简化了电路，降低功耗和成本。

由于采用了电源检测控制电路，保证了该实用新型在正常电压范围内工作，保证了测量的准确和精度。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出

图1结构框图图2重量传感器结构原理图图3本实用新型电气原理图

下面结合附图详细说明

本实用新型的结构框图如图1，整个系统由六部分组成：称重弹簧与电位器组成的传感器、测量电路、A/D模数转换器、液晶显示器、电源检测控制电路及电源；当重物挂在称重弹簧上，弹簧被拉申(或压缩)，传感器反应为电阻的变化，经测量电路后送入A/D模数转换器转换，直接驱动液晶显示器显示重物的重量；

图2是重量传感器结构示意图，传感器有一个称重弹簧(1)，在它的下端接挂钩处固定有拨杆(3)，拨杆(3)的另一端与电位器(2)的滑片连接，挂上重物后，拨杆拨动滑片滑动，改变电位器输出阻值。

图3是电气原理图，图中ICL以7106A/D转换器为例，也可采用其他型号的A/D转换器；ICL7106能直接驱动液晶显示器；电池采用9V叠层电池，电源电压检测控制电路由R5、R6串联后接电源正负极，R5接电源正极，R6接电源负极，R5、R6公共端接三极管BG2基极，三极管BG2发射极接电源负极，集电极作为负载的负端，本实施例R5＝20K，R6＝2.2K；ICL7106共有40个引脚，1脚为V+，接电池的正极，26脚为V-，接三极管BG2的集电极，2----25脚为个位、十位、百位、千位笔划电极，分别接液晶显示器各笔划电极和背面的公共电极，ICL7106模数转换器的26脚接在电源检测控制电路中三极管的集电极；

小数点控制电路由电阻R11、R12、三极管BG1组成，R11一端接ICL7106的21脚，另一端接三极管BG1基极，R12一端接三极管BG1发射极，另一端接电源电压检测控制电路中的三极管BG2的集电极，同时，三极管BG1的发射极接液晶显示器的小数点位，根据需要也可任意改接其它固定笔划；小数点控制电路实际上是对模数转换器ICL7106的21脚背电极起反相作用；

测量电路由R1、R2、R3、R4组成，R1、R2、R3、R4串联后接在V+和COM之间，R1接在V+，R4接在COM，并且R2高电位端接Vref+，R2低电位端接Vref-，并且把R4高电位端接IN+，R4低电位端接IN-上，同时IN-与COM短接，R2作为基准电阻，调接R2使显示值与重物重量相等，R4代表电位器，在本实用新型中：R1＝10K、R2＝20K、R3＝10K、R4＝20K；

ICL7106外围电路由R7、R8、R9、R10、C1、C2、C3、C4组成；R7一端接ICL的OC2，另一端接OC1，C1一端接OC3，另一端接OC1，R8一端接Vref-，另一端接COM，R9一端接IN+，另一端接R3、R4公共端，C3一端接A/Z，另一端接INT，R10一端接BUFF，另一端接C3、C4公共端；在本实施例中R7＝100K，R8＝200K，R9＝1M，R10＝47K，C1＝100pF，C2＝0.1uF，C3＝0.22uF，C4＝0.22uF；

Claims

1.一种电子弹簧秤，通过重量传感器将重物重量转换为电阻量，再经过测量电路变换成电量后，送入A/D模数转换器转换成数字量，直接驱动液晶显示器显示，其特征在于：

a.采用了称重弹簧与电位器相结合的传感器，是由称重弹簧(1)、电位器(2)、拔杆(3)组成，拔杆(3)一端固定在称重弹簧(1)上，另一端与电位器(2)上的滑片相联，当挂上重物后，弹簧被拉申(或压缩)，同时通过拨杆(3)拨动电位器(2)的滑片滑动，改变电位器(2)的阻值；

b.电源采用了电源检测控制电路，当电源电压大于7伏时，电源检测控制电路导通，为负载提供电源，当电压小于7伏时，电源检测控制电路截止，负载停止工作，电源检测控制电路是由电阻R5、R6、三极管BG2组成；R5、R6串联后接电源正负极，R5接正极，R6接负极，组成分压电路，R5、R6公共端接三极管BG2基极，为三极管BG2基极提供控制电压，三极管BG2的集电极接负载，发射极接电源负极，根据A/D模数转换器的特性，当电压降到大约7V时，转换器就不能正常工作，这样我们在电源电压降到7V左右时，通过R5、R6分压电路的分压去控制三极管BG2，使之截止，反之，在电源电压大于7V时，使三极管BG2导通，在这里三极管BG2起到电源开关作用。