CN203785751U - 一种称重电路及具备该电路的电子秤 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种称重电路及具备该电路的电子秤，所述称重电路集成有称重传感器、放大及转换装置，其中，该称重传感器的输出端连接至所述放大及转换装置的输入端，所述放大及转换装置用于将从所述称重传感器的输出端输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。本实用新型提供的称重电路，集成有称重传感器和放大及转换装置，其中的放大及转换装置能够将从称重传感器输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。数字信号的抗干扰性能优于模拟信号的抗干扰性能，相对于现有技术中输出模拟信号的称重电路，本实用新型提供的称重电路的抗干扰性能明显提高，进而提高了称重结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于称重技术领域，具体涉及一种称重电路及具备该电路的电子秤。
背景技术
电子秤，是用来对货物进行称重的自动化设备，通过称重传感器的力电转换，经称重仪表处理来完成对货物的计量。目前很多现有电子秤（例如电子台案秤）采用的称重电路由称重传感器构成，其中称重传感器的输出信号是模拟信号（信号幅度为mV级），必须经过一系列分立器件的处理转换成数字信号才能与POS或二次仪表等显示器件连接以显示称重结果。
一般来说模拟信号的抗干扰性能比较差，因此在使用过程中，这种结构的电子秤的称重电路整体的抗干扰性能很差、称重结果不够准确。
发明内容
为解决现有电子秤用的称重传感器电路抗干扰性能差的缺陷，提出一种称重电路，具体如下：
一种称重电路，该称重电路集成有称重传感器、放大及转换装置，其中，
该称重传感器的输出端连接至所述放大及转换装置的输入端，所述放大及转换装置用于将从所述称重传感器的输出端输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。
进一步地，所述放大及转换装置包括：放大器和AD转换器；所述放大器,用于将所述模拟信号进行放大；所述AD转换器用于,将经过放大后的所述模拟信号转换成数字信号。
进一步地，所述放大及转换装置包括滤波器，所述放大及转换装置还用于将经过放大后的所述模拟信号进行滤波并将经过滤波后的所述模拟信号转换成数字信号。
进一步地，所述放大及转换装置采用转换芯片，所述转换芯片为ADS1231型转换芯片。
进一步地，所述称重传感器为电阻应变式传感器、电容式传感器或光电式传感器。
进一步地，所述放大及转换装置采用转换芯片，所述转换芯片为ADS1231型转换芯片；所述电阻应变式传感器包括弹性元件、粘接在弹性元件上的电阻应变片以及检测电路，所述检测电路输入端连接所述弹性元件，输出端连接转换芯片的差分输入端。
进一步地，还包括一电源电路，该电源电路包括低压差线性稳压芯片、精密电压芯片及精密稳压芯片，所述低压差线性稳压芯片输出+5V电压至所述转换芯片的模拟电压端、精密电压芯片的输入端以及所述精密稳压芯片的电压输入端，该精密稳压芯片的输出端连接至转换芯片的参考电源端，所述精密电压芯片的输出端连接至转换芯片的数字电压端。
进一步地，所述检测电路为惠斯登电路。
本实用新型另外还提出一种电子秤，该电子秤安装有上述所述的称重电路。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：
本实用新型提供的称重电路，集成有称重传感器和放大及转换装置，其中的放大及转换装置能够将从称重传感器输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。数字信号的抗干扰性能优于模拟信号的抗干扰性能，相对于现有技术中输出模拟信号的称重电路，本实用新型提供的称重电路的抗干扰性能明显提高， 进而提高了称重结果的准确性。
另外，本实用新型还采用集成信号放大器、滤波电路及模数转换电路的转换芯片，极大增强了整体抗干扰性，且在安装到电子秤如电子台案秤上时，只需将该称重电路的输出端与电子台案秤其他部件相连即可，使得安装过程更加方便，另外，调试时，将该称重电路作为一个整体进行调试，使得调试过程也更加方便。
结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例称重电路原理框图；
图2为本实用新型实施例称重电路原理图；
图3为本实用新型实施例电源电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型予以详细描述。
实施例一、
本实施例提出一种称重电路，参考图1，该称重电路集成有称重传感器、放大及转换装置，其中，该称重传感器的输出端连接至所述放大及转换装置的输入端，所述放大及转换装置用于将从所述称重传感器的输出端输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。
本实用新型提供一种称重电路，该称重电路集成有称重传感器和放大及转换装置，其中的放大及转换装置能够将从称重传感器输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。数字信号的抗干扰性能优于模拟信号的抗干扰性能，相对于现有技术中输出模拟信号的称重电路，本实用新型提供的称重电路的抗干扰性能明显提高， 进而提高了称重结果的准确性。
上述称重电路输出的信号无需经过放大器、滤波器以及AD转换器等一系列分立器件的处理。
另外，本实用新型实施例中的称重电路将称重传感器和放大及转换装置集成在一起，使用过程中，只需将该称重电路的输出端与电子秤（例如电子台案秤）其他部件相连即可，使得安装过程更加方便，另外，调试时，将该称重电路作为一个整体进行调试，使得调试过程也更加方便。
需要说明的是，本实用新型实施例中的称重传感器可以采用多种类型的称重传感器，放大及转换装置可以有多种不同的结构：
一个实施例中，放大及转换装置可以包括：放大器和模数转换器（即AD转换器）；所述放大器用于将所述模拟信号进行放大；所述AD转换器用于将经过放大后的所述模拟信号转换成数字信号。
另一个实施例中，放大及转换装置可以包括放大器、滤波器以及AD转换器，其中的滤波器用于将经过放大器放大后的模拟信号进行滤波，该AD转换器用于将经过滤波器滤波后的模拟信号转换成数字信号。
再一个实施例中，放大及转换装置可以为转换芯片（例如ADS1231型转换芯片），该转换芯片将放大器、滤波器及AD转换器集成在一起，即该转换芯片集成了放大器、滤波器及AD转换器的功能、能够实现对模拟信号的放大、滤波并将其转换为数字信号。
为详细说明本实用新型实施例的技术方案，下面以ADS1231型模数转换器为具体示例予以介绍。需要说明的是，下述示例仅是本实用新型的一个具体方案，本实用新型实施例还可以包括其他方案，在此不作一一列举。
参考图2，原理图中的B为电阻应变式称重传感器，该传感器的1、3脚接激励电压，2、4脚把电阻阻值的变化转换成电信号作为输出连接至ADS1231型转换芯片U1的差分信号的输入端AINP、AINN。称重时，传感器将物体的重量信号转换成与之成线性关系的模拟信号，输入到转换芯片U1中，信号经过放大、转换成数字信号，再传输到MCU中进行处理。
转换芯片U1的数据准备/数据输出复用脚DRDY/DOUT具有双重功能，外接MCU的中断脚INT0读该引脚的状态（转换芯片U1和MCU之间通过主板串口XS1相连），当该引脚变为低时表示数据已准备好， MCU执行中断程序，在转换芯片U1的15脚SCLK第一个上升沿来到时，U1的16脚DRDY/DOUT变为数据输出，MCU可读取ADC16脚的输出信号。U1的4脚、14脚连接至MCU的IO上，通过程序可设置数据速率、掉电模式。AVDD是模拟电压引脚，DVDD是数字电压引脚，为了提高转换芯片U1转换的精度，本实施例模拟电压引脚及数字电压引脚的电压由不同的电压提供，且10脚参考电压端VREFP通过精密电压基准提供。
具体地，参考图3，本实施例提出一种电源电路，该电源电路包括型号为AS117-5V的低压差线性稳压芯片U7、型号为AS117-3.3V的精密电压芯片U8及型号为REF5050的精密稳压芯片U6，其中所述低压差线性稳压芯片U7输出端OUT输出+5V电压，该输出端一方面连接至转换芯片的模拟电压端AVDD，另一方面连接至精密电压芯片U8的输入端IN，再一方面连接至所述精密稳压芯片U6的电压输入端Vin，该精密稳压芯片的输出端Vout连接至转换芯片U1的参考电源端VREFP，所述精密电压芯片U8的输出端OUT连接至转换芯片U1的数字电压端DVDD。该电源电路结构简单，成本较低，且可靠性较高。此外，该电源电路中的各个芯片还可以采用其他型号，图3所示出的具体型号仅是一个示例。
本实施例称重传感器采用电阻应变式传感器，当然也可采用光电式传感器、电容式传感器等其他能实现称重的传感器，本实施例电阻应变式传感器是基于金属丝在受拉或受压发生弹性变形时，其电阻值也产生相应变化这一物理特性而制成，主要由三部分组成：弹性元件、电阻应变片和检测电路，通过粘贴技术将三者连接起来，就可以实现重量-电信号之间的线性变换。当电阻应变片的金属丝承受外力作用发生弹性变形时，它的长度、截面积以及电阻率会发生相应的变化，此时应变片的阻值将发生变化，检测电路将电阻应变片的阻值变化转变成相应的电压输出，从而通过后续电路测得外加重量，本实施例检测电路采用惠斯登电路。
本实施例转换芯片为高精度的 24 位模数转换器ADS1231，集放大器、模拟开关、A/D转换器、比较器、数字滤波器、输出接口于一体，采用△－∑技术制成，仅需几个***器件便构成一个完整A/D转换***。由于其集成度高，所以故障概率较采用分立元件A/D转换***明显降低，进而提高了***可靠性。此外，其内置高性能仪表放大器，大大降低对信号源的要求。电子秤电阻应变式称重传感器输出信号为mV级，若采用一般的A/D转换器往往需要放大后才能进行A/D转换，而△－∑A/D转换器大都采用了增益可编程放大器，可编程数字滤波、多种自校准技术等多项先进技术，并多数采用微处理器来管理与控制转换程序，由于采用了多种综合技术措施，放大器的增益调整、数字滤波和误差校正都集中在同一芯片中，***器件少，使用方便可靠。
本实施例称重电路可广泛应用于朝着小型化，高精度，智能化方向发展的电子秤产品中。
实施例二，
本实施例还提供一种电子秤，该电子秤具有实施例一所述称重电路，其中该称重电路可以采用实施例一所述的任意结构的称重电路。
实施例一中的称重电路可以应用于多种不同的电子秤，例如电子台案秤或者其他类型的电子秤或者量程较小的电子秤（例如电子秤的量程在200KG以内，例如100KG以下或者50KG以下）等，可以依具体应用需求而定，本实用新型对此不做限定。
上述电子秤中的称重电路集成有称重传感器和放大及转换装置，其中的放大及转换装置能够将从称重传感器输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号。数字信号的抗干扰性能优于模拟信号的抗干扰性能，因此该电子秤中的称重电路的抗干扰性能明显提高， 进而提高了称重结果的准确性。
另外，上述电子秤中的称重电路将称重传感器和放大及转换装置集成在一起，使用过程中，只需将该称重电路的输出端与电子秤（例如电子台案秤）其他部件相连即可，使得电子秤的安装过程更加方便，另外，调试时，将该称重电路作为一个整体进行调试，使得整个电子秤的调试过程也更加方便。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本实用新型技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种称重电路，其特征在于所述称重电路集成有称重传感器、放大及转换装置，其中，
该称重传感器的输出端连接至所述放大及转换装置的输入端，所述放大及转换装置用于将从所述称重传感器的输出端输出的模拟信号进行放大、并将其转换成数字信号，所述放大及转换装置包括滤波器，所述放大及转换装置还用于将经过放大后的所述模拟信号进行滤波并将经过滤波后的所述模拟信号转换成数字信号。
2.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于，所述放大及转换装置包括：放大器和AD转换器；
所述放大器，用于将所述模拟信号进行放大；
所述AD转换器用于，将经过放大后的所述模拟信号转换成数字信号。
3.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于：所述放大及转换装置采用转换芯片，所述转换芯片为ADS1231型转换芯片。
4.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于，所述称重传感器为电阻应变式传感器、电容式传感器或光电式传感器。
5.根据权利要求4所述的称重电路，其特征在于：所述放大及转换装置采用转换芯片，所述转换芯片为ADS1231型转换芯片；所述电阻应变式传感器包括弹性元件、粘接在弹性元件上的电阻应变片以及检测电路，所述检测电路输入端连接所述弹性元件，输出端连接转换芯片的差分输入端。
6.根据权利要求1所述的称重电路，其特征在于：还包括一电源电路，该电源电路包括低压差线性稳压芯片、精密电压芯片及精密稳压芯片，所述低压差线性稳压芯片输出+5V电压至所述转换芯片的模拟电压端、精密电压芯片的输入端以及所述精密稳压芯片的电压输入端，该精密稳压芯片的输出端连接至转换芯片的参考电源端，所述精密电压芯片的输出端连接至转换芯片的数字电压端，所述精密电压芯片为AS117-3.3V型电压芯片，所述精密稳压芯片为REF5050型稳压芯片。
7.根据权利要求5所述的称重电路，其特征在于：所述检测电路为惠斯登电路。
8.一种电子秤，其特征在于：该电子秤具备权利要求1-7任一项所述的称重电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN105509851A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | 李文艺 | 一种自调整测量精度电子秤 |
| CN107966202A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-27 | 来学宝 | 电子秤称重模块及其实现方法 |
| CN108489579A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-04 | 济南大学 | 一种料仓电子秤 |
| CN110371431A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-25 | 山东晶峰玻璃科技有限公司 | 一种基于物联网的全流程防伪白酒酒瓶及其*** |
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