专利名称：一种智能型电子天平的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天平，具体涉及一种智能型电子天平，属于计量技术领域。
背景技术：
随着电子技术和微电脑技术迅速发展，并且应用到天平领域，出现了电子天平。从上世纪七十年代末期世界上出现第一台电子天平起，短短三十几年中，发展出了各种规格、门类齐全的系列电子天平，广泛应用于各行各业质量计量。电子天平具有机械天平无法比拟的优点。它能够数字显示、直接读数、快速称量、操作简便、抗干扰能力强，并采用了微机技术使得智能化、多功能，可与打印机、计算机相联机进行在线测量，使数据统计分析等成为可能，因此应用范围越来越广泛。
我国电子天平发展，紧随国际发达国家之后，于上世纪八十年代初期开始，虽然现在某些方面已初步形成规模化生产并广泛应用到国内各领域，但做为用于检定超大质量砝码的智能型、大量程、精密电子天平的研制生产在国内还属于起步阶段。因此，设计一种可以作为检定超大质量砝码的大量程高精度电子天平，显得尤为重要。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种智能型电子天平，该电子天平设计技术先进、性能可靠、精度高、量程大，满足了超大质量砝码的计量检定和工农业、学校、科研单位等作为物质大质量精密测试的要求，具有较好的推广应用价值。
本发明是一种智能型电子天平，该电子天平包括单片机控制器、高精度传感器、仪表显示部分、键盘输入设备、高精度数字变送器和供电电源，所述的单片机控制器采用AT89S51系列，所述的高精度传感器采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，所述的键盘输入设备采用高性能防水塑胶压膜键盘。在本发明一较佳实施例中，所述的SB系列剪切梁称重传感器的最大量程为500kg,该传感器在称重时直接受力，避免了传统天平的杠杆受力。在本发明一较佳实施例中，所述的高精度数字变送器由前置放大模块、A/D模块和AT89S51芯片组成；其中，A/D模块采用的是高集成度的24位A-2模数转换芯片，适合测量单/双极性小信号。在本发明一较佳实施例中，所述的高精度数字变送器采用采样技术对信号进行采样，然后通过数字滤波器进行滤波得到最终转换结果，并通过高速现场总线协议发给单片机控制器处理。在本发明一较佳实施例中，所述的A/D模块的字速率为7. 5Hz，其内部的斩波稳定仪表放大器采用64X对模拟信号进行前端放大。在本发明一较佳实施例中，所述的仪表显示部分包括标定部分和称重部分，其中，标定部分采用多次采样后中值滤波输出的方法取得标定数据源；称重部分采用多次采样后中值滤波输出的数据源经过一阶滞后滤波和限幅消抖滤波后与标定模块的计算结果经过计算后输出重物的实际重量。本发明揭示了一种智能型电子天平，该电子天平设计技术先进、性能可靠、精度高、量程大，满足了超大质量砝码的计量检定和工农业、学校、科研单位等作为物质大质量精密测试的要求，具有较好的推广应用价值。
图I是本发明实施例智能型电子天平的组成结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。图I是本发明实施例智能型电子天平的组成结构原理图；该电子天平包括单片机控制器、高精度传感器、仪表显示部分、键盘输入设备、高精度数字变送器和供电电源，所述的单片机控制器采用AT89S51系列，所述的高精度传感器采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，所述的键盘输入设备采用高性能防水塑胶压膜键盘。本发明提及的智能型电子天平采用AT89S51系列单片机控制器作为主控模块，该控制器具有功能结构成熟、速度快、抗干扰能力强、运行稳定可靠等优点；称重传感器是电子天平的心脏，其作用是将被测物体的重量转换成相应的电信号，该智能型电子天平采用2只SB系列剪切梁称重传感器，每只传感器的最大量程为500kg，该传感器在称重时直接受力，这样做有效地增强了秤台在移
动位置后的准确性，避免了杠杆系统在移动后需要重新标定的问题，同时，2只传感器分别独立连接2只数字变送器，从根本上将模拟信号进行隔离，保证称重数据的精度和准确性。该智能型电子天平采用的高精度数字变送器由前置放大模块、A/D模块和AT89S51芯片组成；其中，A/D模块采用的是高集成度的24位A-2模数转换芯片，其字速率为7. 5Hz，由于采用了电荷平衡技术，所以非常适合测量单/双极性小信号，该芯片内部有一个极低噪声的斩波稳定仪表放大器和一个数字滤波器，其中，斩波稳定仪表放大器米用64X对模拟信号进行前端放大；数字滤波器能对快速微量变化的模拟信号提供优秀稳定的数字输出；该高精度数字变送器采用采样技术对信号进行采样，然后通过数字滤波器进行滤波得到最终转换结果，并通过高速现场总线协议发给单片机控制器处理，同时通过高速现场总线与仪表通讯。该智能型电子天平的仪表显示部分采用LED数码管作为显示元件，该显示元件具有使用寿命长、亮度高、节能等优点。该仪表显示部分包括标定部分和称重部分，其中，标定部分采用多次采样后中值滤波输出的方法取得标定数据源，保证了标定数据源的准确性；在标定过程中如果出现数据源波动较大的情况则仪表自动清除所有采样缓存数据开始新的标定过程，从而保证了标定数据源的稳定性；称重部分采用多次采样后中值滤波输出的数据源经过一阶滞后滤波和限幅消抖滤波后与标定模块的计算结果经过计算后输出重物的实际重量。
本发明揭示了一种智能型电子天平，该电子天平设计技术先进、性能可靠、精度高、量程大，满足了超大质量砝码的计量检定和工农业、学校、科研单位等作为物质大质量精密测试的要求，具有较好的推广应用价值。以上所述，仅为本发 明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求
1.一种智能型电子天平，其特征在于，该电子天平包括单片机控制器、高精度传感器、仪表显示部分、键盘输入设备、高精度数字变送器和供电电源，所述的单片机控制器采用AT89S51系列，所述的高精度传感器采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，所述的键盘输入设备采用高性能防水塑胶压膜键盘。
2.根据权利要求I所述的智能型电子天平，其特征在于，所述的SB系列剪切梁称重传感器的最大量程为500kg，该传感器在称重时直接受力，避免了传统天平的杠杆受力。
3.根据权利要求I所述的智能型电子天平，其特征在于，所述的高精度数字变送器由前置放大模块、A/D模块和AT89S51芯片组成；其中，A/D模块采用的是高集成度的24位A-2模数转换芯片，适合测量单/双极性小信号。
4.根据权利要求3所述的智能型电子天平，其特征在于，所述的高精度数字变送器采用采样技术对信号进行采样，然后通过数字滤波器进行滤波得到最终转换结果，并通过高速现场总线协议发给单片机控制器处理。
5.根据权利要求3所述的智能型电子天平，其特征在于，所述的A/D模块的字速率为7.5Hz，其内部的斩波稳定仪表放大器采用64X对模拟信号进行前端放大。
6.根据权利要求I所述的智能型电子天平，其特征在于，所述的仪表显示部分包括标定部分和称重部分，其中，标定部分采用多次采样后中值滤波输出的方法取得标定数据源；称重部分采用多次采样后中值滤波输出的数据源经过一阶滞后滤波和限幅消抖滤波后与标定模块的计算结果经过计算后输出重物的实际重量。
全文摘要
本发明公开了一种智能型电子天平，该电子天平包括单片机控制器、高精度传感器、仪表显示部分、键盘输入设备、高精度数字变送器和供电电源，所述的单片机控制器采用AT89S51系列，所述的高精度传感器采用2只SB系列剪切梁称重传感器，该2只传感器分别独立连接2只数字变送器，所述的键盘输入设备采用高性能防水塑胶压膜键盘。本发明揭示了一种智能型电子天平,该电子天平设计技术先进、性能可靠、精度高、量程大，满足了超大质量砝码的计量检定和工农业、学校、科研单位等作为物质大质量精密测试的要求，具有较好的推广应用价值。
文档编号G01G23/01GK102768066SQ20121028699
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者许大翔 申请人:昆山大百科实验室设备工程有限公司