專利名稱：數(shù)字天平的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種稱量的數(shù)字天平。
技術(shù)背景現(xiàn)有精度較高的天平，通常是不方便攜帶，而方便推帶的天平，精度又不高o發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種精度髙、又方便攜帶和稱量的數(shù)字天平。 本實用新型所采取的技術(shù)措施是它包括稱量盤、傳感器和顯示器，稱量 盤置于傳感器上，傳感器包括信號輸入檢測單元，分別與信號輸入檢測單元和 顯示屏相連接的數(shù)據(jù)處理單元；信號輸入檢測單元內(nèi)包括帶有多腳接口的檢 測控制器，轉(zhuǎn)換器，與轉(zhuǎn)換器輸出端相連接的信號調(diào)理電路，分別與信號調(diào)理 電路和檢測控制器相連接的多芯端子；數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器， 分別與數(shù)據(jù)處理控制器相連接的模擬光電耦合器、存儲器、I2C總線和USB接口， 置于數(shù)據(jù)處理單元上的電源模塊。如上述本實用新型的結(jié)構(gòu)，當傳感器起動后，轉(zhuǎn)換器將被稱量信號轉(zhuǎn)換為電壓 信號輸入到信號調(diào)理電路中；信號調(diào)理電路將其電壓值轉(zhuǎn)換為所能處理的電壓 值并按照所規(guī)定的標準值轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電壓信號，即歸一化，通常將一25V 25V 歸一化為0 5V;經(jīng)歸一化后的電壓信號通過多芯端子和在數(shù)據(jù)處理單元上的 12(:總線，進入到數(shù)據(jù)處理控制器內(nèi)；數(shù)據(jù)處理控制器首先將接收到的電壓模擬 信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后進行比對和計算出所對應(yīng)的測量值，再將其對應(yīng)的 測量值顯示在顯示屏上，并存入存儲器內(nèi)以及通過USB接口輸出。置于信號輸 入檢測單元內(nèi)的檢測控制器帶有多腳接口 (如JTAG接口)，內(nèi)部存儲有傳感器 的各種信息，如傳感器的身份標識、標準信號值、識別碼等，當傳感
器起動后，它通過多腳接口能夠在線檢測和在線調(diào)試，它負責與在數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的數(shù)據(jù)處理控制器進行數(shù)據(jù)通訊和指令的交換；它完成傳感器熱插拔的檢 測，完成傳感器身份的識別和自檢功能，檢測傳感器的運行狀況以及調(diào)整傳感 器在最佳運行狀態(tài)。它相當于整體傳感器的控制中心。連接于數(shù)據(jù)處理控制器 上的模擬光電耦合器能夠隔離掉來自電源模塊上的模擬信號的干擾。 本實用新型具有稱重量精度高、方便攜帶的優(yōu)點。


圖1為本實用新型傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(顯示屏沒有連接)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖所示，本實用新型包括稱量盤4、傳感器5和顯示屏3，稱量盤4置于 傳感器5上，傳感器5下部為底座6。傳感器包括信號輸入檢測單元l，分別與 .信號輸入檢測單元1和顯示屏3相連接的數(shù)據(jù)處理單元2;信號輸入檢測單元1 內(nèi)包括帶有多腳接口 102的檢測控制器101,轉(zhuǎn)換器105，轉(zhuǎn)換器105輸出端相 連接的信號調(diào)理電路104,分別與信號調(diào)理電路104和檢測控制器101相連接的 多芯端子103;數(shù)據(jù)處理單元2內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器201，分別與數(shù)據(jù)處理控 制器201相連接的模擬光電耦合器204、存儲器205、 it總線206和USB接口 207,置于數(shù)據(jù)處理單元2上供應(yīng)傳感器電源的電源模塊202、 203。電源模塊 203為也供數(shù)據(jù)處理控制器201使用。置于信號輸入檢測單元1內(nèi)的檢測控制器101和置于數(shù)據(jù)處理單元2內(nèi)的 數(shù)據(jù)處理控制器201都是帶有多種端口的內(nèi)嵌模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的含有混合信號的單 片機芯片。具體的說都是帶有多種端口，如12C、 SPI、 UART、 PCA等端口和JTAG
多腳接口，內(nèi)嵌A/D轉(zhuǎn)換器(模/數(shù)傳感器)和D/A轉(zhuǎn)換器(數(shù)/模轉(zhuǎn)換器)，含 有混合信號SOC， Silicon Laboratories的C8051F系列的單片機芯片。該芯 片功耗比較小，通過多腳的JTAG接口 ，使傳感器5能實現(xiàn)在線檢測和在線調(diào)試; 該芯片含有高速時鐘，能有效提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度。在該芯片內(nèi)存儲有傳感器 的身份信息，自檢信息，以及校驗碼等。多芯端子103采用10芯S端子。轉(zhuǎn)換器105是將重量信號轉(zhuǎn)換為電阻信號的稱重傳感器，具體是單點式稱重 傳感器，它將放在稱量盤4中的重物所造成的形變轉(zhuǎn)換為電阻信號。該電阻信 號輸入到信號調(diào)理電路中；信號調(diào)理電路將該電阻信號按照所要求的標準轉(zhuǎn)換 為統(tǒng)一的電壓信號，即歸一化處理。例如，本實用新型的傳感器5將在重量-50N 時所對應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換為OV電壓輸出，將重量為50N時，所對應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換 為5V電壓輸出所述的模擬光電耦合器204采用HCNR200模擬光電耦合器，能夠 完全隔離模擬信號的干擾，防止電源模塊的模擬信號對控制器的沖擊。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字天平，稱量盤、傳感器、顯示屏，稱量盤置于傳感器上，特征在于傳感器包括信號輸入檢測單元，分別與信號輸入檢測單元和顯示屏相連接的數(shù)據(jù)處理單元；信號輸入檢測單元內(nèi)包括帶有多腳接口的檢測控制器，轉(zhuǎn)換器，與轉(zhuǎn)換器輸出端相連接的信號調(diào)理電路，分別與信號調(diào)理電路和檢測控制器相連接的多芯端子；數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器，分別與數(shù)據(jù)處理控制器相連接的模擬光電耦合器、存儲器、I2C總線和USB接口，置于數(shù)據(jù)處理單元上的電源模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字天平，其特征在于轉(zhuǎn)換器是將重量信號轉(zhuǎn)換 為電壓信號的稱重轉(zhuǎn)換器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字天平，其特征在于置于信號輸入檢測單元內(nèi) 的檢測控制器是帶有多種端口的內(nèi)嵌模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的含有混合信號的單片機芯 片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字天平，其特征在于置于數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的數(shù) 據(jù)處理控制器是帶有多種端口的內(nèi)嵌模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的含有混合信號的單片機芯 片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字天平，其特征在于置于數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)有兩 個電源模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字天平，包括稱量盤、傳感器和顯示屏，稱量盤置于傳感器上，該傳感器包括信號輸入檢測單元，分別與信號輸入檢測單元和顯示屏相連接的數(shù)據(jù)處理單元；其中信號輸入檢測單元內(nèi)包括帶有多腳接口的檢測控制器，轉(zhuǎn)換器，信號調(diào)理電路，多芯端子；數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)包括數(shù)據(jù)處理控制器，分別與數(shù)據(jù)處理控制器相連接的模擬光電耦合器、存儲器、I²C總線和USB接口，供應(yīng)傳感器電源的電源模塊。檢測控制器完成傳感器熱插拔的檢測、對傳感器身份的識別、對傳感器的自檢、與數(shù)據(jù)處理控制器進行數(shù)據(jù)通訊和指令的交換。檢測控制器控制傳感器在線檢測和在線調(diào)試。
文檔編號G01G23/36GK201016785SQ20062014188
公開日2008年2月6日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日
發(fā)明者李彩珍 申請人:李彩珍