CN2336346Y - 电磁力平衡式电子秤及计价秤 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子秤，采用杠杆式机械结构和电子线路两部分组成，利用杠杆位移、光电检测、电磁力反馈控制，实现力与重量的自动平衡，最后数字显示出被称物体的重量、具有精度高、操作简便、称量快、价格便宜的特点。

Description

电磁力平衡式电子秤及计价秤

本实用新型涉及电子案秤，尤其是电磁力电子秤和计价秤。

目前商业用的案秤，大多是机械杠杆式和弹簧式两种。这类秤虽然结构简单，价格便宜，但存在着很多缺点，如机械杠杆式案秤操作麻烦(需要加减秤砣，来回拨动游铊，使杠杆平衡)，读数精度不高(用眼睛看标尺刻度存在人为误差)，特别是秤体不封闭，不法商人容易在秤上作弊，坑害顾客。机械弹簧式秤由于受金属材料本身弹性及制作工艺的影响，使受力与形变的关系产生误差，以及长期蠕变，会造成更大的误差，往往达不到商用三级秤的计量要求，一时还难以彻底解决。现在市场上使用的电子秤，一般均采用电阻应变片式传感器作为力-电转换元件，但该种传感器仍依靠金属弹性体受力产生形变的原理，因此也受材料本身性能及工艺水平的限制，且国内产品质量很不稳定，尽管对各种误差进行了修正补偿，增加了电路的复杂性，也难以保证质量。进口传感器质量较好，但价格较贵。计价部分大多采用单片微机及相关电路，为此则使成本增高，在大商店和超市中使用的电子计价秤，大多采用进口传感器及微机，功能较齐全，但价格也较贵，不适用于中、小商店。

本实用新型的目的是为广大中、小商店提供一种操作简便、读数精度高、价格适中的电子案秤及电子计价秤。

实现本实用新型目的的技术方案如下：它具有杠杆式机械结构部分和电子线路两大部分。杠杆式机械部分是在底盘上装有杠杆支点架，在杠杆支点架顶部装有刀承架，刀承架与杠杆上的支承刀接触，杠杆被支承刀分为两部分，在其中一部分上装有刀口向上的盘托支承刀，盘托支承刀与盘托接触，在盘托上装有秤盘，在盘托下装有秤盘拉杆系统，拉杆系统与底盘连接，在杠杆的端部装有零位调节螺母。在杠杆的另一部分上装有平衡块，在靠近端部处装有光电检测器，光电检测器的支架与底盘连接，在端部装有电流线圈，在底盘上与电流线圈对应位置装有永久磁铁装置。为了消除磁铁对杠杆的直接作用力，与线圈相连的的杠杆臂采用了无磁性金属材料(如黄铜、无磁不锈钢等)制成。电子线路部分装有光电检测电路，光电检测电路与电流输出电路相连。电流输出电路与取样电路相连，取样电路与A/D转换电路相连。A/D转换电路分别与译码驱动显示电路、温度补偿电路、计算器接口电路相连。计算器接口电路再与计算器连接。整个电路部分由电源电路供电。

本实用新型电磁力平衡式电子秤及计价秤的另一改进是，永久磁铁装置是由磁芯和套在磁芯外，且与磁芯有一定间隙的磁罐和盖在磁芯上的磁扼制成，电流线圈缠绕在线圈架上，线圈架上的上端有一铣有多个凹槽的散热片。永久磁铁磁芯由钕铁硼永磁材料制成，电流线圈的线圈架是由铝合金制成。

本实用新型有具下列优点：

1)由于采用了杠杆式机械结构和利用电磁力经光电检测反馈控制实现力与重量的自动平衡，减少了机械系统和电路对测量精度的影响。采用数字显示进一步提高了读数精度。

2)由于采用了价格较便宜的通用计算器及接口电路与称量输出直接连接能直接显示称重量，又能进行各种计算运算，因此使用方便。

3)因为不采用增铊与游铊，使得操作简便，称量快速。

下面通过附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的机械部分示意图；

图2为本实用新型电路部分方块图；

图3为本实用新型永久磁铁装置示意图；

图4为本实用新型线圈架外形示意图。

从图1看出在底盘1的上面装有杠杆支架8，在杠杆支承架顶部装有刀承架和杠杆上的支承刀7，杠杆被支承刀分为左、右两部分，在左边杠杆上装有刀口向上的盘托支承刀口，盘托支承刀口与托盘9接触，在托盘上装有称盘。在盘托下装有称盘拉杆系统11，以防止称盘倾斜，拉杆系统与底盘1连接。在杠杆的端部装有零位调节螺母。在杠杆右边，装有平衡块5，经零位调整后锁定在杠杆上。在靠右边端部处装有光电检测器4，由红外发光管和光敏管组成，固定在与底座相连的支架上，当杠杆臂在发光管和光敏管之间上下摆动时，使光敏管接收光的光强产生变化，从而使光敏管输出电流产生变化。在杠杆端部装有电流线圈3，电流线圈绕在线圈架16上，线圈架上端有一铣有多凹槽的散热片17，并有一个与杠杆连接的槽孔18。在底盘上与电流线圈对应位置装有永久磁铁装置2，永久磁铁装置由钕铁硼永磁铁制成的磁芯13和套在磁芯外且与磁芯有一空隙的磁罐14和盖在磁芯上的磁轭15制成。线圈大小与磁轭中缝隙的尺寸互相配合，线圈在磁轭中垂直上下移动时不发生摩擦。当称盘上不加重量时，杠杆支点两端只受称体结构本身自重产生的力矩作用，经过调节可以使两端力矩相等，杠杆系统处于零位平衡状态，光电检测信号为零，线圈中没有电流，不产生电磁力。当有重物置于称盘上时，杠杆系统原来的平衡状态被破坏，杠杆将绕支点作反时针方向旋转一个微小角度，光电检测器能检测到杠杆的微位移，产生一个光电信号电压，经电路放大后推动电流输出电路，给线圈提供一个相应大小的电流，这个电流所产生的磁场与永久磁铁的磁场相互作用，即产生一个电磁力，这个电磁力形成的力矩正好等于秤盘上重物所产生的力矩，杠杆就处于一个新的平衡状态。如果这两个力矩不相等，如电流过大，电磁力所产生的力矩大于重物所产生的力矩，杠杆就会反向偏转，光电检测器就会感应出一个反向讯号电压，使线圈电流减小，电磁力矩减小，最终导致两端力矩相等，达到杠杆平衡为止。被称物体的重量，是和磁铁磁场强度，线圈电流大小，以及杠杆臂比成正比。如果杠杆臂比一定，磁铁磁场不变，重量就只与电流大小成正比，即被称物体的重量就只与线圈中的电流大小成正比，W=KI,K为比例系数，W为物体重量，I为线圈中电流大小。

本实用新型实施例的各电路关系如图2表示，光电检测电路21与电流输出电路22相连，电流输出电路与取样电路23相连，取样电路与A/D转换电路相连。如作为电子秤，A/D转换电路与译码驱动显示电路25相连；如作为计价秤，A/D转换电路与计算器接口电路27相连，计算器接口电路再与计算器28相连。整个电路部分由电源电路29供电。A/D转换电路还与温度补偿电路相连，以自动校正环境温度造成的示值误差。

Claims (3)

1、一种电磁力平衡式电子秤及计价秤，具有杠杆式机械结构部分和电子线路部分，其特征为所述机械部分是在底盘上安装有杠杆支点架(8)，在杠杆支点架顶部装有刀承架，刀承架与杠杆上的支承刀(7)接触，杠杆被支承刀分为两部分，在其中一部分上装有刀口向上的盘托支承刀，盘托支承刀与盘托(9)接触，在盘托上装有称盘，在盘托下装有称盘拉杆系统(11)，拉杆系统与底盘连接，在杠杆的端部装有零位调节螺母，在杠杆的另一部分上装有平衡块(5)，在靠近端部处装有光电检测器(4)，光电检测器的支架与底盘连接，在端部装有电流线圈(3)，在底盘上与电流线圈对应位置装有永久磁铁装置(2)，所述电子线路部分是在光电检测器(4)与光电检测电路相连，光电检测电路与电流输出电路相连，电流输出电路与取样电路相连，取样电路与A/D转换电路相连，A/D转换电路分别与译码驱动显示电路、温度补偿电路、计算器接口电路相连，计算器接口电路再与计算器连接，整个电路部分由电源电路供电。

2、根据权利要求1所述的电磁力平衡式电子秤及计价秤，其特征为永久磁铁装置是由磁心和套在磁心外且与磁心有一定间隙的磁罐和盖在磁心上的磁轭制成，电流线圈缠绕在线圈架上，线圈架的上端有一铣有多个凹槽的散热片。

3、根据权利要求2所述的电磁力平衡式电子秤及计价秤，其特征为永久磁铁由钕铁硼永磁材料制成，电流线圈的线圈架是由铝合金制成。

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