CN2416498Y - 改良型荷重元 - Google Patents
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Abstract
一种改良型荷重元,是在一受力构件上黏贴四组连接成电桥电路的应变片,应变片电桥连接一模拟/数字转换及存储补偿装置,并且共同设置在受力构件的内部,其包括A/D转换器;温度感测器,黏贴并接触于该受力构件;用于存储各项参数资料的存储器;传送介面,将放大器及A/D转换器、温度感测器及存储器的数字信号送至微处理器;稳压器与应变片电桥输入端相连。其可提高测量精度,简化生产流程,降低成本,且可批量生产。
Description
本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种将输出的模拟信号转变为数字信号以减少干扰的改良型荷重元。
荷重元是供测量受力构件的物理参数用。传统荷重元的受力构件本体，必须选用材料特性非常好的弹性体钢材，且对机械加工的精度要求非常高，因此，材料成本极高且不易达到加工精度，并有调校费时且未对温度的影响做补偿，影响到测量精度。而且，其信号是以模拟方式输出，又有易受外界杂讯干扰，传送距离短且精度低的缺点。所以，传统的荷重元并未对会影响物理现象的参数加以补偿。且输出的是易受外界杂讯干扰的模拟信号，具有测量精度差且成本高的未尽完善之处。
本实用新型的主要目的在于，提供一种改良型荷重元，其应变片电桥所产生的信号，经放大器处理放大后再经由模拟／数字(A／D)转换器，转换成数字信号，同时以一温度感测器将测得的温度资料数值输出，采用一存储器将影响荷重元物理现象的参数加以存储，并做适当的补偿，具有将荷重元的测量精度提高，简化生产流程，降低成本，达到批量生产的功效。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
一种改良型荷重元，是在一受力构件的适当位置，黏贴四组连接成电桥电路的应变片，其特征在于，所述应变片电桥连接一模拟／数字转换及存储补偿装置，并且共同设置在受力构件的内部，该模拟／数字转换及存储补偿装置包括有：一放大器及模拟／数字(A／D)转换器，与该应变片电桥的输出端相连接；一温度感测器，黏贴并接触于该受力构件；一用于存储各项参数资料的存储器；一传送介面，将放大器及模拟／数字(A／D)转换器、温度感测器以及存储器的数字信号送至一微处理器；以及一稳压器，与该应变片电桥的电压输入端相连接，并同时供应前述各元件所需稳定电压。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的改良型荷重元，该模拟／数字转换(A／D)及存储补偿装置可设置在一电路板或制成晶片的形态。
本实用新型具有测量精度高，简化生产流程，降低成本，且可批量生产的功效。
为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹例举以下较佳实施例，并配合附图详细说明如下：
图1是一般的传统荷重元的结构示意图。
图2是图1所示传统荷重元的应变片电桥电路图。
图3是本实用新型实施例的结构示意图。
图4是本实用新型实施例的电路方块图。
图5是本实用新型实施例与电脑或重量仪表连接的示意图。
图6是图5所示A-A部位断面剖视图。
首先，请参阅图1、2所示，一般的荷重元的结构是将四组应变片连接成一电桥电路(1)，而用特殊胶水贴于荷重元受力构件(2)的凹陷面(21)，并利用一封盖(22)密封，以达到防水功能。当受力构件(2)荷重时，会使受力构件(2)产生形变，进而使贴于其上的应变片产生微量的电阻变化，而电桥电路两端所加的激励电压(+V)(-V)，则在电桥电路的另两端(+Sig，-Sig)，因应变片的电阻变化而产生电压变化，此电压变化量是与受力构件(2)的荷重大小成正比。据此，借由电桥电路输出的电压变化信号，则可测量出受力构件荷重的大小。但传统的荷重元是直接依靠此易受外界杂讯干扰的模拟信号作为测量的依据，且未对会影响荷重元物理现象的参数加以补偿，极易造成测量精度差的缺点。
再者，请参阅图3～6所示，本实用新型是在一受力构件(2)适当位置的凹陷面(21)，黏贴四组应变片连接成电桥电路(1)，其特征在于，该应变片电桥电路(1)连接一模拟／数字转换及存储补偿装置(3)，并且共同设置在受力构件(2)内部，并以封盖(22)密封，而该模拟／数字转换及存储补偿装置包括有：
一放大器及模拟／数字(A／D)转换器(3)，与该应变片电桥电路(1)的输出端相连接，以接收应变片电桥电路(1)输出的模拟信号，并将该模拟信号处理放大后再转换成数字信号。
一温度感测器(32)，黏贴并接触于该受力构件(2)，以直接测量受力构件(2)上微细的温度变化。
一存储器(33)，存储各项参数资料，包括有：受力构件的温度影响变形量参数，温度补偿参数，荷重加载及卸载时的迟滞曲线资料，荷重时间／荷重形变数据资料，以及受力构件的非线性曲线数据资料。
一传递介面(34)，将放大器及模拟／数字(A／D)转换器(31)、温度感测器(32)以及存储器(33)与外界连接，把三者的数字信号传送至外界的电脑或仪表(4)内部的微处理器(CPU)，或把电脑或仪表(4)的控制信号输入此三者。
一稳压器(35)，与该应变片电桥电路(1)的电压输入端相连接，以提供一个稳定的电压源，并同时供给前述各元件所需电压。
上述模拟／数字转换及存储补偿装置(3)，其可设置在一电路板或制成晶片的形态，以达到组装方便的功效。
本实施例中各主要元件采用的型号如下：
放大器：CRYSTAL、CS5512；模拟／数字(A／D)转换器：ANALOG DEUICEAD620；温度感测器：国际牌LM76；存储器：MICRO CHIP 24LC01；传送介面：菲利浦PCA9544；稳压器：国际牌78L05。
再者，上述装置(3)是将数字信号传送至外界电脑或仪表(4)内部的微处理器，这样可共用一微处理器，经济实惠。如果在受力构件(2)内部另设有一微处理器，再与外界电脑或仪表(4)连接，亦是本实用新型另一可行实施例。
如上所述的结构，先用电脑或仪表(4)将各项补偿参数(温度系数、迟滞曲线参数，蠕变曲线参数，非线性参数，灵敏度参数)输入该存储器(33)后，当本实用新型的受力构件(2)受到压力或拉力时，该应变片电桥电路(1)输出的模拟信号，随即被该放大器及模拟／数字(A／D)转换器(31)放大处理并转变成数字重量变化信号，且由温度感测器(32)测量出温度的变化资料，并加以各项参数的迟滞、蠕变、非线性以及灵敏度的曲线变化资料输入电脑或仪表(4)内的微处理器取用计算后，即可得到标准的荷重读数。
所以，本实用新型直接将前述装置设在受力构件(2)内部，将应变片电桥电路(1)所产生的模拟信号予以数字化，使其不易受外界杂讯干扰，借以保持测量精准度，且将影响荷重元物理现象的各项参数，均加以存储并适当的补偿，而具有提高荷重元测量的精准度，简化生产流程，降低成本，达到批量生产的功效。
综上所述，本实用新型所揭示的构造，为昔所无，且确能达到预期的功效，并具有可供产业利用性，完全符合新型专利要件。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (2)
1、一种改良型荷重元，是在一受力构件的适当位置，黏贴四组连接成电桥电路的应变片，其特征在于，
所述应变片电桥连接一模拟／数字转换及存储补偿装置，并且共同设置在受力构件的内部，该模拟／数字转换及存储补偿装置包括有：
一放大器及模拟／数字(A／D)转换器，与该应变片电桥的输出端相连接；
一温度感测器，黏贴并接触于该受力构件；
一用于存储各项参数资料的存储器；
一传送介面，将放大器及模拟／数字(A／D)转换器、温度感测器以及存储器的数字信号送至一微处理器；以及
一稳压器，与该应变片电桥的电压输入端相连接，并同时供应前述各元件所需稳定电压。
2、根据权利要求1所述的改良型荷重元，其特征在于，所述模拟／数字转换(A／D)及存储补偿装置可设置在一电路板或制成晶片的形态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00204610 CN2416498Y (zh) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 改良型荷重元 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00204610 CN2416498Y (zh) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 改良型荷重元 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2416498Y true CN2416498Y (zh) | 2001-01-24 |
Family
ID=33572938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 00204610 Expired - Lifetime CN2416498Y (zh) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 改良型荷重元 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2416498Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108716957A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-10-30 | 迈格仪表(成都)有限公司 | 一种特征化压变模盒 |
-
2000
- 2000-03-01 CN CN 00204610 patent/CN2416498Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108716957A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-10-30 | 迈格仪表(成都)有限公司 | 一种特征化压变模盒 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Patentee after: Celtron Polytron Technologies Inc Patentee before: Zhang Canghai |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20010124 |