一種稱重電路及具備該電路的電子秤的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種稱重電路及具備該電路的電子秤，所述稱重電路集成有稱重傳感器、放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中，該稱重傳感器的輸出端連接至所述放大及轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置用于將從所述稱重傳感器的輸出端輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。本實(shí)用新型提供的稱重電路，集成有稱重傳感器和放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中的放大及轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)姆Q重傳感器輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號的抗干擾性能優(yōu)于模擬信號的抗干擾性能，相對于現(xiàn)有技術(shù)中輸出模擬信號的稱重電路，本實(shí)用新型提供的稱重電路的抗干擾性能明顯提高，進(jìn)而提高了稱重結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種稱重電路及具備該電路的電子秤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于稱重【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種稱重電路及具備該電路的電子秤?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電子秤，是用來對貨物進(jìn)行稱重的自動化設(shè)備，通過稱重傳感器的力電轉(zhuǎn)換，經(jīng)稱重儀表處理來完成對貨物的計(jì)量。目前很多現(xiàn)有電子秤(例如電子臺案秤)采用的稱重電路由稱重傳感器構(gòu)成，其中稱重傳感器的輸出信號是模擬信號(信號幅度為mV級)，必須經(jīng)過一系列分立器件的處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能與POS或二次儀表等顯示器件連接以顯示稱
重結(jié)果。
[0003]一般來說模擬信號的抗干擾性能比較差，因此在使用過程中，這種結(jié)構(gòu)的電子秤的稱重電路整體的抗干擾性能很差、稱重結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有電子秤用的稱重傳感器電路抗干擾性能差的缺陷，提出一種稱重電路，具體如下:
[0005]一種稱重電路，該稱重電路集成有稱重傳感器、放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中，
[0006]該稱重傳感器的輸出端連接至所述放大及轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置用于將從所述稱重傳感器的輸出端輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0007]進(jìn)一步地，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置包括:放大器和AD轉(zhuǎn)換器；所述放大器，用于將所述模擬信號進(jìn)行放大；所述AD轉(zhuǎn)換器用于，將經(jīng)過放大后的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0008]進(jìn)一步地，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置包括濾波器，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置還用于將經(jīng)過放大后的所述模擬信號進(jìn)行濾波并將經(jīng)過濾波后的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0009]進(jìn)一步地，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置采用轉(zhuǎn)換芯片，所述轉(zhuǎn)換芯片為ADS1231型轉(zhuǎn)換
-H-* I I
心/T O
[0010]進(jìn)一步地，所述稱重傳感器為電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器或光電式傳感器。
[0011]進(jìn)一步地，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置采用轉(zhuǎn)換芯片，所述轉(zhuǎn)換芯片為ADS1231型轉(zhuǎn)換芯片；所述電阻應(yīng)變式傳感器包括彈性元件、粘接在彈性元件上的電阻應(yīng)變片以及檢測電路，所述檢測電路輸入端連接所述彈性元件，輸出端連接轉(zhuǎn)換芯片的差分輸入端。
[0012]進(jìn)一步地，還包括一電源電路，該電源電路包括低壓差線性穩(wěn)壓芯片、精密電壓芯片及精密穩(wěn)壓芯片，所述低壓差線性穩(wěn)壓芯片輸出+5V電壓至所述轉(zhuǎn)換芯片的模擬電壓端、精密電壓芯片的輸入端以及所述精密穩(wěn)壓芯片的電壓輸入端，該精密穩(wěn)壓芯片的輸出端連接至轉(zhuǎn)換芯片的參考電源端，所述精密電壓芯片的輸出端連接至轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)字電壓端。
[0013]進(jìn)一步地，所述檢測電路為惠斯登電路。
[0014]本實(shí)用新型另外還提出一種電子秤，該電子秤安裝有上述所述的稱重電路。[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下:
[0016]本實(shí)用新型提供的稱重電路，集成有稱重傳感器和放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中的放大及轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)姆Q重傳感器輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號的抗干擾性能優(yōu)于模擬信號的抗干擾性能，相對于現(xiàn)有技術(shù)中輸出模擬信號的稱重電路，本實(shí)用新型提供的稱重電路的抗干擾性能明顯提高，進(jìn)而提高了稱重結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0017]另外，本實(shí)用新型還采用集成信號放大器、濾波電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換芯片，極大增強(qiáng)了整體抗干擾性，且在安裝到電子秤如電子臺案秤上時，只需將該稱重電路的輸出端與電子臺案秤其他部件相連即可，使得安裝過程更加方便，另外，調(diào)試時，將該稱重電路作為一個整體進(jìn)行調(diào)試，使得調(diào)試過程也更加方便。
[0018]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例稱重電路原理框圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例稱重電路原理圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例電源電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型予以詳細(xì)描述。
[0024]實(shí)施例一、
[0025]本實(shí)施例提出一種稱重電路，參考圖1，該稱重電路集成有稱重傳感器、放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中，該稱重傳感器的輸出端連接至所述放大及轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置用于將從所述稱重傳感器的輸出端輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0026]本實(shí)用新型提供一種稱重電路，該稱重電路集成有稱重傳感器和放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中的放大及轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)姆Q重傳感器輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號的抗干擾性能優(yōu)于模擬信號的抗干擾性能，相對于現(xiàn)有技術(shù)中輸出模擬信號的稱重電路，本實(shí)用新型提供的稱重電路的抗干擾性能明顯提高，進(jìn)而提高了稱重結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0027]上述稱重電路輸出的信號無需經(jīng)過放大器、濾波器以及AD轉(zhuǎn)換器等一系列分立器件的處理。
[0028]另外，本實(shí)用新型實(shí)施例中的稱重電路將稱重傳感器和放大及轉(zhuǎn)換裝置集成在一起，使用過程中，只需將該稱重電路的輸出端與電子秤(例如電子臺案秤)其他部件相連即可，使得安裝過程更加方便，另外，調(diào)試時，將該稱重電路作為一個整體進(jìn)行調(diào)試，使得調(diào)試過程也更加方便。[0029]需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中的稱重傳感器可以采用多種類型的稱重傳感器，放大及轉(zhuǎn)換裝置可以有多種不同的結(jié)構(gòu):
[0030]一個實(shí)施例中，放大及轉(zhuǎn)換裝置可以包括:放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(即AD轉(zhuǎn)換器);所述放大器用于將所述模擬信號進(jìn)行放大；所述AD轉(zhuǎn)換器用于將經(jīng)過放大后的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0031]另一個實(shí)施例中，放大及轉(zhuǎn)換裝置可以包括放大器、濾波器以及AD轉(zhuǎn)換器，其中的濾波器用于將經(jīng)過放大器放大后的模擬信號進(jìn)行濾波，該AD轉(zhuǎn)換器用于將經(jīng)過濾波器濾波后的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0032]再一個實(shí)施例中，放大及轉(zhuǎn)換裝置可以為轉(zhuǎn)換芯片(例如ADS1231型轉(zhuǎn)換芯片)，該轉(zhuǎn)換芯片將放大器、濾波器及AD轉(zhuǎn)換器集成在一起，即該轉(zhuǎn)換芯片集成了放大器、濾波器及AD轉(zhuǎn)換器的功能、能夠?qū)崿F(xiàn)對模擬信號的放大、濾波并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
[0033]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面以ADS1231型模數(shù)轉(zhuǎn)換器為具體示例予以介紹。需要說明的是，下述示例僅是本實(shí)用新型的一個具體方案，本實(shí)用新型實(shí)施例還可以包括其他方案，在此不作一一列舉。
[0034]參考圖2，原理圖中的B為電阻應(yīng)變式稱重傳感器，該傳感器的1、3腳接激勵電壓，
2、4腳把電阻阻值的變化轉(zhuǎn)換成電信號作為輸出連接至ADS1231型轉(zhuǎn)換芯片Ul的差分信號的輸入端AINP、AINN。稱重時，傳感器將物體的重量信號轉(zhuǎn)換成與之成線性關(guān)系的模擬信號，輸入到轉(zhuǎn)換芯片Ul中，信號經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再傳輸?shù)組CU中進(jìn)行處理。
[0035]轉(zhuǎn)換芯片Ul的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備/數(shù)據(jù)輸出復(fù)用腳DRDY/D0UT具有雙重功能，外接MCU的中斷腳INTO讀該引腳的狀態(tài)(轉(zhuǎn)換芯片Ul和MCU之間通過主板串口 XSl相連)，當(dāng)該引腳變?yōu)榈蜁r表示數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好，MCU執(zhí)行中斷程序，在轉(zhuǎn)換芯片Ul的15腳SCLK第一個上升沿來到時，Ul的16腳DRDY/D0UT變?yōu)閿?shù)據(jù)輸出，MCU可讀取ADC16腳的輸出信號。Ul的4腳、14腳連接至MCU的IO上，通過程序可設(shè)置數(shù)據(jù)速率、掉電模式。AVDD是模擬電壓引腳，DVDD是數(shù)字電壓引腳，為了提高轉(zhuǎn)換芯片Ul轉(zhuǎn)換的精度，本實(shí)施例模擬電壓引腳及數(shù)字電壓引腳的電壓由不同的電壓提供，且IO腳參考電壓端VREFP通過精密電壓基準(zhǔn)提供。
[0036]具體地，參考圖3，本實(shí)施例提出一種電源電路，該電源電路包括型號為AS117-5V的低壓差線性穩(wěn)壓芯片U7、型號為AS117-3.3V的精密電壓芯片U8及型號為REF5050的精密穩(wěn)壓芯片U6,其中所述低壓差線性穩(wěn)壓芯片U7輸出端OUT輸出+5V電壓,該輸出端一方面連接至轉(zhuǎn)換芯片的模擬電壓端AVDD，另一方面連接至精密電壓芯片U8的輸入端IN，再一方面連接至所述精密穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸入端Vin，該精密穩(wěn)壓芯片的輸出端Vout連接至轉(zhuǎn)換芯片Ul的參考電源端VREFP，所述精密電壓芯片U8的輸出端OUT連接至轉(zhuǎn)換芯片Ul的數(shù)字電壓端DVDD。該電源電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，且可靠性較高。此外，該電源電路中的各個芯片還可以采用其他型號，圖3所示出的具體型號僅是一個示例。
[0037]本實(shí)施例稱重傳感器采用電阻應(yīng)變式傳感器，當(dāng)然也可采用光電式傳感器、電容式傳感器等其他能實(shí)現(xiàn)稱重的傳感器，本實(shí)施例電阻應(yīng)變式傳感器是基于金屬絲在受拉或受壓發(fā)生彈性變形時，其電阻值也產(chǎn)生相應(yīng)變化這一物理特性而制成，主要由三部分組成:彈性元件、電阻應(yīng)變片和檢測電路，通過粘貼技術(shù)將三者連接起來，就可以實(shí)現(xiàn)重量-電信號之間的線性變換。當(dāng)電阻應(yīng)變片的金屬絲承受外力作用發(fā)生彈性變形時，它的長度、截面積以及電阻率會發(fā)生相應(yīng)的變化，此時應(yīng)變片的阻值將發(fā)生變化，檢測電路將電阻應(yīng)變片的阻值變化轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電壓輸出，從而通過后續(xù)電路測得外加重量，本實(shí)施例檢測電路采用惠斯登電路。
[0038]本實(shí)施例轉(zhuǎn)換芯片為高精度的24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1231，集放大器、模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器、數(shù)字濾波器、輸出接口于一體，米用Λ— Σ技術(shù)制成，僅需幾個外圍器件便構(gòu)成一個完整A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。由于其集成度高，所以故障概率較采用分立元件A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)明顯降低，進(jìn)而提高了系統(tǒng)可靠性。此外，其內(nèi)置高性能儀表放大器，大大降低對信號源的要求。電子秤電阻應(yīng)變式稱重傳感器輸出信號為mV級，若采用一般的A/D轉(zhuǎn)換器往往需要放大后才能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，而Λ — Σ A/D轉(zhuǎn)換器大都采用了增益可編程放大器，可編程數(shù)字濾波、多種自校準(zhǔn)技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，并多數(shù)采用微處理器來管理與控制轉(zhuǎn)換程序，由于采用了多種綜合技術(shù)措施，放大器的增益調(diào)整、數(shù)字濾波和誤差校正都集中在同一芯片中，外圍器件少，使用方便可靠。
[0039]本實(shí)施例稱重電路可廣泛應(yīng)用于朝著小型化，高精度，智能化方向發(fā)展的電子秤產(chǎn)品中。
[0040]實(shí)施例二，
[0041]本實(shí)施例還提供一種電子秤，該電子秤具有實(shí)施例一所述稱重電路，其中該稱重電路可以采用實(shí)施例一所述的任意結(jié)構(gòu)的稱重電路。
[0042]實(shí)施例一中的稱重電路可以應(yīng)用于多種不同的電子秤，例如電子臺案秤或者其他類型的電子秤或者量程較小的電子秤(例如電子秤的量程在200KG以內(nèi)，例如100KG以下或者50KG以下)等，可以依具體應(yīng)用需求而定，本實(shí)用新型對此不做限定。
[0043]上述電子秤中的稱重電路集成有稱重傳感器和放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中的放大及轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)姆Q重傳感器輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號的抗干擾性能優(yōu)于模擬信號的抗干擾性能，因此該電子秤中的稱重電路的抗干擾性能明顯提聞，進(jìn)而提聞了稱重結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0044]另外，上述電子秤中的稱重電路將稱重傳感器和放大及轉(zhuǎn)換裝置集成在一起，使用過程中，只需將該稱重電路的輸出端與電子秤(例如電子臺案秤)其他部件相連即可，使得電子秤的安裝過程更加方便，另外，調(diào)試時，將該稱重電路作為一個整體進(jìn)行調(diào)試，使得整個電子秤的調(diào)試過程也更加方便。
[0045]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種稱重電路，其特征在于所述稱重電路集成有稱重傳感器、放大及轉(zhuǎn)換裝置，其中， 該稱重傳感器的輸出端連接至所述放大及轉(zhuǎn)換裝置的輸入端，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置用于將從所述稱重傳感器的輸出端輸出的模擬信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置包括濾波器，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置還用于將經(jīng)過放大后的所述模擬信號進(jìn)行濾波并將經(jīng)過濾波后的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重電路，其特征在于，所述放大及轉(zhuǎn)換裝置包括:放大器和AD轉(zhuǎn)換器； 所述放大器，用于將所述模擬信號進(jìn)行放大； 所述AD轉(zhuǎn)換器用于，將經(jīng)過放大后的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重電路，其特征在于:所述放大及轉(zhuǎn)換裝置采用轉(zhuǎn)換芯片，所述轉(zhuǎn)換芯片為ADS1231型轉(zhuǎn)換芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重電路，其特征在于，所述稱重傳感器為電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器或光電式傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稱重電路，其特征在于:所述放大及轉(zhuǎn)換裝置采用轉(zhuǎn)換芯片，所述轉(zhuǎn)換芯片為ADS1231型轉(zhuǎn)換芯片；所述電阻應(yīng)變式傳感器包括彈性元件、粘接在彈性元件上的電阻應(yīng)變片以及檢測電路，所述檢測電路輸入端連接所述彈性元件，輸出端連接轉(zhuǎn)換芯片的差分輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重電路，其特征在于:還包括一電源電路，該電源電路包括低壓差線性穩(wěn)壓芯片、精密電壓芯片及精密穩(wěn)壓芯片，所述低壓差線性穩(wěn)壓芯片輸出+5V電壓至所述轉(zhuǎn)換芯片的模擬電壓端、精密電壓芯片的輸入端以及所述精密穩(wěn)壓芯片的電壓輸入端，該精密穩(wěn)壓芯片的輸出端連接至轉(zhuǎn)換芯片的參考電源端，所述精密電壓芯片的輸出端連接至轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)字電壓端，所述精密電壓芯片為AS 117-3.3V型電壓芯片，所述精密穩(wěn)壓芯片為REF5050型穩(wěn)壓芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的稱重電路，其特征在于:所述檢測電路為惠斯登電路。
8.一種電子秤，其特征在于:該電子秤具備權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的稱重電路。
【文檔編號】G01G3/142GK203785751SQ201420039462
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】戰(zhàn)更青 申請人:青島海信智能商用系統(tǒng)有限公司