專利名稱：一種稱重系統(tǒng)及其稱重方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稱重系統(tǒng)及其稱重方法。
背景技術(shù)：
在以往的稱重系統(tǒng)應(yīng)用中，常常出現(xiàn)因稱重傳感器安裝不平而導(dǎo)致稱重傳感器測量 值偏離重物的真實值，從而出現(xiàn)稱重系統(tǒng)測量誤差較大或不準的現(xiàn)象，這是因為，在稱 重時，重物的重力都是豎直向下的，稱重傳感器要測量的正是這個豎直向下的力，安裝 時候要求稱重傳感器水平安裝，如果稱重傳感器安裝面不處于水平面上，這時稱重傳感 器測量的力比重物實際的重量要小，經(jīng)分析，這個測量力的其實是重物實際的重量乘稱 重傳感器安裝面偏離水平面夾角的余弦值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種當稱重傳感器安 裝面不平時還能準確測量待測重物重量的稱重系統(tǒng)。
本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種當稱重傳感器安裝面不平時還能準 確測量待測重物重量的稱重系統(tǒng)的稱重方法。
本發(fā)明解決上述第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該稱重系統(tǒng)，包括
一稱重傳感器，
一用來顯示稱重重量的顯示單元， 其特征在于還包括有
一傾角傳感器，用來測量稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角； 一稱重處理單元，所述稱重傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第一輸入端相連， 所述傾角傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第二輸入端相連，該稱重處理單元的輸出 端與顯示單元相連；該稱重處理單元通過采集稱重傳感器^J出的信號和傾角傳感器輸出 的信號計算待稱重物的實際重量，并將待稱重物的實際重量通過顯示單元顯示。
進一步改進，所述稱重處理單元包括有一低通濾波處理模塊、一A/D轉(zhuǎn)換模塊和一 單片機處理模塊，所述單片機處理模塊的第一輸入端作為所述稱重處理單元的第一輸入 端與所述稱重傳感器相連，所述低通濾波處理模塊的輸入端作為所述稱重處理單元的第 二輸入端與所述傾角傳感器相連，所述低通濾波處理模塊的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊 的輸入端相連，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述單片機處理模塊的第二輸入端相連，所述單片機處理模塊的輸出端為所述稱重處理單元的輸出端。
本發(fā)明解決上述第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為所述稱重系統(tǒng)包括一稱重傳 感器， 一用來顯示稱重重量的顯示單元，其特征在于還包括有用來測量稱重傳感器 的安裝面偏離水平面的夾角的傾角傳感器和稱重處理單元，所述稱重傳感器的輸出端與 該稱重處理單元的第一輸入端相連，所述傾角傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第二 輸入端相連，該稱重處理單元的輸出端與顯示單元相連；該稱重系統(tǒng)的稱重方法包括以 下步驟
(1) 、所述稱重處理單元釆集稱重傳感器測量到的待測重物的測量重力，并且所述稱 重處理單元采集傾角傳感器測量的稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角；
(2) 、所述稱重處理單元將采集的待測重物的測量重力除以稱重傳感器的安裝面偏離 水平面的夾角的余弦值得到待測重物的實際重力；
(3)、所述稱重處理單元將待測重物的實際重力除以重力加速度，得到待測重物的實
具體的，所述傾角傳感器為雙軸加速度傳感器，所述傾角傳感器測量的數(shù)據(jù)為稱重 傳感器的安裝面偏離水平面上三維坐標系中X軸和Y軸的傾角值，所述步驟(2)中稱重
傳感器的安裝面偏離水平面的夾角7的余弦值通過以下方式計算-
<formula>formula see original document page 5</formula>
上式中，cosy為稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角的余弦值，而"、/ 表示傾 斜后稱重傳感器的安裝面偏離水平面上三維坐標系中X軸和Y軸的傾角值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于當稱重傳感器安裝面不平時，通過采集稱重 傳感器的安裝面偏離水平面的夾角，對稱重傳感器測量的重力進行補充，可以得到待測 重物實際的重量，本發(fā)明的稱重系統(tǒng)精度高，工作穩(wěn)定，可以應(yīng)用于稱重傳感器自身安 裝環(huán)境不平的場合和安裝環(huán)境可變的場合，如垃圾車稱重系統(tǒng)，有效解決稱重傳感器安 裝不平而引起的誤差。


圖1為本發(fā)明實施例中稱重系統(tǒng)的電路連接框圖； 圖2為圖1的具體電路具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
如圖l所示的稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器l，傾角傳感器2，顯示單元3，稱重處理單元4，其中，傾角傳感器2用來測量稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角，顯示 單元3用來顯示待測重物的重量。稱重處理單元4包括有低通濾波處理模塊41、 A/D轉(zhuǎn) 換模塊42和單片機處理模塊43，其中單片機處理模塊43的第一輸入端作為稱重處理單 元4的第一輸入端與稱重傳感器1相連，低通濾波處理模塊41的輸入端作為稱重處理 單元4的第二輸入端與傾角傳感器2相連，低通濾波處理模塊41的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換 模塊42的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊42的輸出端與單片機處理模塊43的第二輸入端 相連，單片機處理模塊43的輸出端為稱重處理單元的輸出端與顯示單元3相連。這里， 稱重處理單元4通過采集稱重傳感器輸出的信號和傾角傳感器輸出的信號計算待稱重物 的實際重量，并將待稱重物的實際重量通過顯示單元顯示。
本實施例中，稱重傳感器1采用常規(guī)的稱重傳感器，傾角傳感器2采用VTI Technologies公司的型號為SCA610T的雙軸加速度傳感器，顯示單元3可以采用外接 的儀表盤或者外接的PC機等，稱重處理單元4中低通濾波處理模塊41、 A/D轉(zhuǎn)換模塊 42均采用常規(guī)電路，而單片機處理模塊43則采用型號為AT89C8051的單片機微處理器 U。
其中，單片機微處理器U的第12引腳與稱重傳感器1相連，單片機微處理器U的 第l、 2、 7、 8、 9、 10、 27、 28引腳與顯示單元3相連，單片機微處理器U的23、 24、 25、 26引腳與A/D轉(zhuǎn)換模塊42的輸出端相連。
本發(fā)明在上述稱重系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還提供了一種稱重方法，該稱重方法包括以下步
驟
(1) 、稱重處理單元采集稱重傳感器測量到的待測重物的測量重力，并且稱重處理單 元采集傾角傳感器測量的稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角；
(2) 、稱重處理單元將采集的待測重物的測量重力除以稱重傳感器的安裝面偏離水平
面的夾角的余弦值得到待測重物的實際重力；
(3) 、稱重處理單元將待測重物的實際重力除以重力加速度，得到待測重物的實際重
當傾角傳感器為雙軸加速度傳感器時，傾角傳感器測量的數(shù)據(jù)為稱重傳感器的安裝 面偏離水平面上三維坐標系中X軸和Y軸的傾角值，這時步驟②中稱重傳感器的安裝
面偏離水平面的夾角;k的余弦值通過以下方式計算<formula>formula see original document page 6</formula>
上式中，cosy為稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角的余弦值，而"、/ 表示傾 斜后稱重傳感器的安裝面偏離水平面上三維坐標系中X軸和Y軸的傾角值。
權(quán)利要求
1、一種稱重系統(tǒng)，包括一稱重傳感器，一用來顯示稱重重量的顯示單元，其特征在于還包括有一傾角傳感器，用來測量稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角；一稱重處理單元，所述稱重傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第一輸入端相連，所述傾角傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第二輸入端相連，該稱重處理單元的輸出端與顯示單元相連；該稱重處理單元通過采集稱重傳感器輸出的信號和傾角傳感器輸出的信號計算待稱重物的實際重量，并將待稱重物的實際重量通過顯示單元顯示。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重系統(tǒng)，其特征在于所述稱重處理單元包括有一低 通濾波處理模塊、一 A/D轉(zhuǎn)換模塊和一單片機處理模塊，所述單片機處理模塊的第一輸 入端作為所述稱重處理單元的第一輸入端與所述稱重傳感器相連，所述低通濾波處理模 塊的輸入端作為所述稱重處理單元的第二輸入端與所述傾角傳感器相連，所述低通濾波 處理模塊的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與 所述單片機處理模塊的第二輸入端相連，所述單片機處理模塊的輸出端為所述稱重處理 單元的輸出端。
3、 一種稱重系統(tǒng)的稱重方法，所述稱重系統(tǒng)包括一稱重傳感器， 一用來顯示稱重 重量的顯示單元，其特征在于還包括有用來測量稱重傳感器的安裝面偏離水平面的 夾角的傾角傳感器和稱重處理單元，所述稱重傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第一 輸入端相連，所述傾角傳感器的輸出端與該稱重處理單元的第二輸入端相連，該稱重處 理單元的輸出端與顯示單元相連；該稱重系統(tǒng)的稱重方法包括以下步驟(1) 、所述稱重處理單元釆集稱重傳感器測量到的待測重物的測量重力，并且所述稱 重處理單元采集傾角傳感器測量的稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角；(2) 、所述稱重處理單元將釆集的待測重物的測量重力除以稱重傳感器的安裝面偏離 水平面的夾角的余弦值得到待測重物的實際重力；(3) 、所述稱重處理單元將待測重物的實際重力除以重力加速度，得到待測重物的實 際重量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的稱重系統(tǒng)的稱重方法，其特征在于所述傾角傳感器為 雙軸加速度傳感器，所述傾角傳感器測量的數(shù)據(jù)為稱重傳感器的安裝面偏離水平面上三 維坐標系中X軸和Y軸的傾角值，所述步驟(2)中稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角/的余弦值通過以下方式計算cos;k :cos a cos"^/l-sin2 "sin2 / 上式中，cosy為稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角的余弦值，而"、/ 表示傾 斜后稱重傳感器的安裝面偏離水平面上三維坐標系中X軸和Y軸的傾角值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稱重系統(tǒng)及其稱重方法，其中稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器，顯示單元，其特征在于還包括有用來測量稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角的傾角傳感器及通過采集稱重傳感器輸出的信號和傾角傳感器輸出的信號計算待稱重物的實際重量，并將待稱重物的實際重量通過顯示單元顯示的稱重處理單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于當稱重傳感器安裝面不平時，通過采集稱重傳感器的安裝面偏離水平面的夾角，對稱重傳感器測量的重力進行補充，可以得到待測重物實際的重量，本發(fā)明的稱重系統(tǒng)精度高，工作穩(wěn)定，可以應(yīng)用于稱重傳感器自身安裝環(huán)境不平的場合和安裝環(huán)境可變的場合，如垃圾車稱重系統(tǒng)，有效解決稱重傳感器安裝不平而引起的誤差。
文檔編號G01C9/00GK101672689SQ200810121000
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者姚玉明, 峰 郁, 鄭卜偉 申請人:寧波柯力電氣制造有限公司