專利名稱：一種基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的量具是桿秤或盤秤，隨著電子技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)在功能、精度、智能化、性價比等方面越來越難以滿足人們的需要。20世紀70年代出現(xiàn)的電子秤，在各行各業(yè)中開始顯現(xiàn)其測量精度高，測量速度快，操作簡單易學，已經取代傳統(tǒng)型的機械杠桿測量秤。隨著人們生活水平不斷提高，計算機走進千家萬戶，電子秤往往都是商家提前制作好的成品，不能和現(xiàn)在的計算機相連接，功能單一。而對于能實現(xiàn)與電腦通信的電子稱，其價格昂貴，維護困難，使用不方便。同時，現(xiàn)在的電子稱體積龐大，靈活性方便性嚴重受限，也導致了功耗高、維修困難等等一系列問題。因此，如何在減少硬件部件，如何減少功 耗、降低維修難度，同時減少成本的情況下實現(xiàn)多功能、高精度、方便實用的稱重系統(tǒng)是現(xiàn)今節(jié)約型社會需要考慮的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)。采用現(xiàn)代傳感器技術、數(shù)據(jù)采集技術、計算機技術和虛擬技術而實現(xiàn)的一體化的電子稱量系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案是將物品放在等截面懸臂梁式傳感器上，等截面懸臂梁式傳感器將輸出一個微弱電壓信號，用儀用放大器和集成運算放大器對等截面懸臂梁式傳感器輸出的微弱電壓信號進行兩級放大后送入模數(shù)轉換器，通過單片機控制模數(shù)轉換器對放大后模擬信號進行數(shù)據(jù)采集，同時利用電平轉換器將單片機串口輸出電平經過轉換后經串口送入計算機，通過計算機中的虛擬儀器開發(fā)軟件實現(xiàn)登陸密碼驗證、單價設定、數(shù)據(jù)處理、顯示、保存、傳輸及控制功能。本發(fā)明的主要優(yōu)點在于
1、通過虛擬軟件顯示界面，可實現(xiàn)物品信息打印，還可自主設置被稱量物體的價格，并顯示付款金額，來滿足并解決現(xiàn)實生活中提出的“快速、準確、連續(xù)、自動、遠程同步”稱量要求，同時有效地消除人為誤差，使之更符合法制計量管理和工業(yè)生產過程控制的應用要求；
2、可以更改電子稱量系統(tǒng)的使用功能，能夠實現(xiàn)實時控制、存儲、遠程傳輸?shù)忍攸c；
3、可以和計算機相連接，能根據(jù)用戶需要進行實時更改系統(tǒng)的使用功能，功能強大，擴展能力強；
4、硬件部件少，使用簡單，維修方便，功耗低；
5、高精度。本發(fā)明是將信號通過模數(shù)轉換后送入計算機處理，使得數(shù)據(jù)誤差小，精度高，同時可以根據(jù)需要更換不同位數(shù)的模數(shù)轉換器，滿足不同精度需求；
6、本發(fā)明所用軟件只是以電腦為依托，在使用時不干擾電腦其他功能，故用戶可以同時使用電腦其他功能而不影響本發(fā)明的使用。


下面結合附圖對本發(fā)明型進一步說明。圖I是本發(fā)明型的系統(tǒng)總體設計框架圖。圖2是本發(fā)明型的單片機程序流程圖。圖3是本發(fā)明型的計算機功能結構框架。圖4是本發(fā)明型的信號放大電路原理圖。圖5是本發(fā)明型的數(shù)據(jù)采集電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。本發(fā)明從結構上講，有軟件和電子秤秤量裝置兩部分。電子秤量裝置包括等截面懸臂梁式傳感器、信號放大電路、數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)傳輸電路；信號放大電路由儀用放大器和集成運算放大器組成；數(shù)據(jù)采集部分由模數(shù)轉換器組成，采用單片機為控制核心；數(shù)據(jù)傳輸電路由電平轉換器在單片機控制下進行電平轉換后經串口送入計算機。軟件部分包括單片機端軟件和計算機端軟件。單片機端軟件采用C語言進行編寫，主要實現(xiàn)與計算機進行通信和控制模數(shù)轉換器進行數(shù)據(jù)采集。計算機端軟件選用LabVIEW圖形語言進行編寫，實現(xiàn)登陸密碼驗證、重量顯示、單價設定、顯示付款金額和稱量歷史記錄等功能。參見圖1，懸臂梁傳感器輸出與物品重量相對應的微弱電壓信號，經過放大電路進行放大輸出，通過單片機控制模數(shù)轉換器對放大后信號進行采集，同時利用電平轉換器將單片機串口輸出電平經過轉換后經串口送入計算機，通過LABVIEW軟件實現(xiàn)登陸密碼驗證、單價設定、數(shù)據(jù)處理、顯示、保存、傳輸、控制等功能。參見圖2，單片機上電復位后，控制模數(shù)轉換器選擇輸入模擬通道，并對模擬信號進行模數(shù)轉換，并利用電平轉換器將單片機串口輸出電平進行電平轉換，再通過串口送入計算機，通過LabVIEW軟件采集串口送入的數(shù)據(jù)并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理、顯示、保存、傳輸、控制等功能。參見圖3，計算機主要用于對數(shù)據(jù)的處理、顯示、保存、傳輸、控制。應用的軟件為NI公司的LABVIEW。該軟件負責采集串口送入的數(shù)據(jù)并經過相應處理后顯示出來。參見圖4和圖5，該圖為硬件部分電路圖。它包括信號放大部分、模數(shù)轉換部分、串口通信部分。其中模數(shù)轉換器由單片機控制。
權利要求
1.一種基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)，它包括秤盤、等截面懸臂梁式傳感器、儀用放大器、集成運算放大器、模數(shù)轉換器、單片機、電平轉換器以及計算機端軟件LabVIEW，其特征是將等截面懸臂梁式傳感器輸出信號通過信號放大與數(shù)據(jù)采集后與計算機相連，使用LABVIEW軟件進行數(shù)據(jù)處理，其連接關系是秤盤與傳感器相連，傳感器輸出端與信號放大電路的輸入端相連，信號放大電路輸出端與模數(shù)轉換器輸入端相連，模數(shù)轉換器的輸出端和控制端分別與單片機IO 口相連，單片機的RXD、TXD分別與電平轉換器的RXD、TXD相連，用于實現(xiàn)與計算機之間的數(shù)據(jù)通訊信號相互傳遞，通過LabVIEW軟件對數(shù)據(jù)進行處理。
2.如權利要求I所述的基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)，其特征是懸臂梁傳感器輸出與物品重量相對應的微弱電壓信號，并通過2級放大電路實現(xiàn)對傳感器輸出模擬 信號的放大。
3.如權利要求I所述的基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)，其特征是在單片機的控制下，通過模數(shù)轉換器實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉換，利用電平轉換器將單片機串口輸出電平經過轉換后經串口送入計算機。
4.如權利要求I所述的基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)，其特征是計算機端軟件選用虛擬儀器開發(fā)軟件進行編寫，實現(xiàn)登陸密碼驗證、重量顯示、單價設定、顯示付款金額、稱量歷史記錄和信息打印等功能。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于虛擬技術的多功能高精度稱重系統(tǒng)。它是用儀用放大器和放大器對等截面懸臂梁式傳感器輸出的微弱信號進行兩級放大，通過單片機控制模數(shù)轉換器對放大后信號進行模數(shù)轉換，同時利用串口通信電平轉換器對采集的數(shù)據(jù)電平轉換后經串口送入計算機，通過LABVIEW軟件實現(xiàn)登陸密碼驗證、單價設定、數(shù)據(jù)處理、顯示、保存、傳輸、控制功能，形成一個多功能高精度稱重系統(tǒng)。
文檔編號G01G19/40GK102853888SQ201210333999
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者葛亮, 胡澤, 諶海云, 高鳳水, 賴欣, 劉娟, 劉俊成, 劉德雄, 彭貴文, 王斌, 李紹康, 袁騎 申請人:西南石油大學