CN2262235Y - 光电式台秤 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光电式台秤。该台秤包括弹性元件、底座、电源、显示装置和外壳，它还包括变形指示发光二极管、光栏、凸透镜、半导体位置检测元件PSD和放大转换电路；弹性元件与托盘连接并经底座装在外壳上，变形指示发光二极管经指针与弹性元件联接，该二极管伸入支架的一边，光栏和凸透镜依序装在支架中部，半导体位置检测元件PSD装在支架的另一边，支架装在外壳上。本实用新型具有秤量精度高、价格低廉、结构简单等优点。

Description

光电式台秤

本实用新型涉及一种光电式台秤，它属于一种光电称量仪器。

现在常用的电子台秤是用一S型弹性元件，在其四个变形最大的位置贴四个应变片，加上桥路平衡及模数变换等电路后将形变量变为数字量输出。这种电子台秤虽比过去的杠杆式秤具有计量准确、计算方便等优点，但是由于应变片的非线性，且受温度影响大，电桥平衡电路受电源电压、元件互相影响等因素，因此，电子台秤存在着抗干扰性差和造价较高等缺点。

本实用新型的目的是提供一种秤量精度高、受环境影响小、价格低廉的光电式台秤。

为实现上述任务，本实用新型采取的方案是：该光电式台秤包括弹性元件、底座、电源、显示装置和外壳，其中它还包括变形指示发光二极管、光栏、凸透镜、半导体位置检测元件PSD和放大转换电路；弹性元件的上端与托盘的底盘连接，弹性元件的下端与底座连接，底座装在外壳的底板上；变形指示发光二极管经指针与弹性元件联接，变形指示发光二极管伸入支架的一边，光栏和凸透镜依序装在支架的中部并相距一定距离，半导体位置检测元件PSD装在支架的另一边并与变形指示发光二极管相对应，支架固定在外壳上；半导体位置检测元件PSD与放大转换电路联接，放大转换电路和变形指示发光二极管与电源相联接。

上述弹性元件为弹簧或悬臂梁。

本实用新型由于采用了上述结构，与背景技术相比，具有秤量精度高、受环境影响小、价格低廉、结构简单、抗干扰力强和使用寿命长等优点，是一种理想的计量换代产品。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是放大转换电路的电路图。

如图1所示，本实用新型包括弹簧1、底座10、电源9、显示装置和外壳11，它还包括变形指示发光二极管3、光栏4、凸透镜5、半导体位置检测元件PSD₆和放大转换电路8；弹簧1的上端与托盘的底盘12连接，弹簧1的下端与底座10连接，底座10装在外壳11的底板上；变形指示发光二极管3经指针2与弹簧1联接，变形指示发光二极管3伸入支架7的一边，并能上、下移动；光栏4和凸透镜5依序装在支架7的中部并相距一定距离，半导体位置检测元件PSD₆装在支架7的另一边并与变形指示发光二极管3相对应，支架7固定在外壳11上，半导体位置检测元件PSD₆与放大转换电路8联接，放大转换电路8和变形指示发光二极管3与电源9相联接，数码管显示装置装在外壳11的一侧并与放大转换电路8的输出联接。

由图2所示可知，本实用新型的放大转换电路由电流——电压放大转换电路、加减运算电路和除法电路组成。电流——电压放大转换电路由运算放大器K₁、K₂，电容C₁、C₂和电阻R₂、R₃构成，其中运算放大器K₁的负极与半导体位置检测元件PSD的1端联接，K₁的正极接地，K₁输出端与电阻R₄和R₈的连接点相接；电容C₁和电阻R₂并联后与K₁的负极和输出端联接；运算放大器K₂的负极与半导体位置检测元件PSD的2端联接，K₂的正极接地，K₂输出端与电阻R₆和R₁₀的连接点相接，电容C₂与电阻R₃并联后与K₂的负极和输出端联接。加减运算电路由运算放大器K₃、K₄、K₅，电阻R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄构成，其中电阻R₄与R₅串联后，电阻R₅的一端与运算放大器K₃的输出端连接，电阻R₄的一端与K₁的输出端连接，电阻R₄与R₅的连接点与K₃的负极连接，电阻R₆与R₇串联后，R₇的一端接地，R₆的一端与K₂的输出端连接，电阻R₆与R₇的连接点与K₃的正极联接；电阻R₈与R₉串联后，其连接点与K₄的负极连接，电阻R₈的一端与K₁的输出端连接，电阻R₉的一端接电阻R₁₄的活动端，R₁₄的一端接电源正极，另一端接地，电阻R₁₀与R₁₁串联后，其连接点也与K₄的负极连接，电阻R₁₀的一端接K₂的输出端，电阻R₁₁的一端与K₄的输出端连接，K₄的正极接地；电阻R₁₂与R₁₃串联后，其连接点与K₅的负极连接，电阻R₁₂的一端与K₄的输出端连接，电阻R₁₃的一端与K₅的输出端连接，K₅的正极接地。除法电路由除法器Q、电阻R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₁₉、R₂₀构成，电阻R₁₅、R₁₆、R₁₇并联后接电源的正、负极，电阻R₁₅的活动端与除法器Q的7端连接，电阻R₁₆的活动端与除法器Q的10端连接，电阻R₁₇的活动端与除法器Q的9端连接，除法器Q的3端(Zin)与运算放大器K₃的输出端连接，除法器Q的6端(Xin)与运算放大器K₅的输出端连接，除法器Q的Yin端与电阻R₁₈的活动端联接，电阻R₁₈与R₁₉串联后，电阻R₁₈的一端与除法器Q的4端连接，电阻R₁₉的一端接地，电阻R₂₀的一端与除法器Q的4端联接，另一端与显示装置中的显示电路连接。另外半导体位置检测元件PSD的5端与电阻R₁的活动端连接，电阻R₁的一端与电源正极连接，另一端与地连接。

上述电路的工作原理为：半导体位置检测元件PSD输出两路电流信号，电流信号经运算放大器K₁和K₂放大后变成电压信号X₁和X₂，两路电压信号经运算放大器K₃相减得X₁-X₂，经运算放大器K₄相加，K₅反相后得X₁+X₂。在除法器中X₁-X₂与X₁+X₂相除后输出即为位移量X。上述位移量X与弹性元件的弹性系数和透镜的放大倍数相乘即是物体的质量。

Claims (2)

1、一种光电式台秤，包括弹性元件、底座、电源、显示装置和外壳，其特征在于：它还包括变形指示发光二极管、光栏、凸透镜、半导体位置检测元件(PSD)和放大转换电路；弹性元件的上端与托盘的底盘连接，弹性元件的下端与底座连接，底座装在外壳的底板上；变形指示发光二极管经指针与弹性元件联接，变形指示发光二极管伸入支架的一边，光栏和凸透镜依序装在支架的中部并相距一定距离，半导体位置检测元件(PSD)装在支架的另一边并与变形指示发光二极管相对应，支架装在外壳上；半导体位置检测元件(PSD)与放大转换电路联接，放大转换电路和变形指示发光二极管与电源相联接。

2、根据权利要求1所述的光电式台秤，其特征在于：所述弹性元件为弹簧或悬臂梁。

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