利用传感器受力来实现多秤盘量测方式的秤重装置的制作方法

本发明涉及一种适合厨房使用的量测装置，具体是一种利用传感器受力来实现多秤盘量测方式的秤重装置，属于家用厨房计量衡器技术领域。

背景技术：

随着经济不断的发展,科学技术的不断进步,电子厨房称的量测方式也越来越多样化，目前市场上出现的电子厨房秤,其量测方式大概可以分为两大类:

1、采用单只全桥金属应变传感器电路搭配玻璃或塑料秤面的方式，待测物体放置与秤盘上进行重量的量测。

2、采用四支半桥金属应变传感器组成的全桥电路搭配玻璃或塑料秤面的方式，待测物体放置与秤盘上进行重量的量测。

由以上两种方式组成的电子厨房秤设计简单，只有一个称面可以量测待测物，单次也只能量测一个待测物，属于单秤盘量测的方式，对于量测环境较为复杂的厨房使用就显得不是太得心应手了。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种利用传感器受力来实现多秤盘量测方式的秤重装置。

本发明的技术方案是：一种利用传感器受力来实现多秤盘量测方式的秤重装置，包括塑料上盖、塑料下盖、玻璃印刷板，玻璃印刷板固定设置于塑料上盖上；

其特征是：所述塑料下盖下部设有若干称重传感器，所述称重传感器包括虚拟半桥金属应变传感器、半桥金属应变传感器，所述半桥金属应变传感器由应变片和弹性体加工而成，虚拟半桥金属应变传感器包括两个电阻，且虚拟半桥金属应变传感器无弹性体；

还包括液晶显示器LCD、按键PCB排线、印刷电路板PCBA、单片机MCU，所述单片机MCU与半桥金属应变传感器、虚拟半桥金属应变传感器、液晶显示器LCD、按键PCB排线、印刷电路板PCBA电连接；所述单片机MCU自带有模拟数字转换器；

所述玻璃印刷板上设有若干小托盘，若干小托盘在垂直方向分别对应于玻璃印刷板下部的若干半桥金属应变传感器。

所述称重传感器为4个，4个称重传感器分别放置于塑料下盖下部的四角。

所述小托盘为4个，4个小托盘在垂直方向分别对应于塑料下盖下部的4个称重传感器组成的矩形面。

所述塑料上盖、塑料下盖之间设有放置电池的电池槽，塑料下盖上设有盖住电池槽的电池盖。

通过本发明，克服了现有的单秤盘量测的不足之处，设计了一种全新的多秤盘量测方式,仅利用秤子自带的若干个半桥金属应变传感器为基础,利用每个半桥金属应变传感器的受力状况将单秤盘量测转变为多秤盘量测的电子秤重装置。本发明突破传统单秤盘量测方式,以半桥金属应变传感器为基础的,通过半桥金属应变传感器的受力变化,确认秤面的受力点位置,进而实现多秤盘量测方式的电子厨房秤。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明4个半桥金属应变传感器的放置位置示意图。

图3为本发明4个半桥金属应变传感器与虚拟半桥金属应变传感器的连接方式示意图。

图4本发明通过计算将称面划分为多个秤盘量测多个待测物示意图图。

图中：1塑料下盖、2液晶显示器LCD、3按键PCB排线、4塑料上盖、5玻璃印刷板、6小托盘、7电池盖、8印刷电路板PCBA、9称重传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

一种利用传感器受力来实现多秤盘量测方式的秤重装置，包括塑料上盖4、塑料下盖1、玻璃印刷板5，玻璃印刷板5固定设置于塑料上盖4上；

在塑料下盖1下部设置若干称重传感器9，称重传感器9包括虚拟半桥金属应变传感器、半桥金属应变传感器，其中，半桥金属应变传感器由应变片和弹性体加工而成，虚拟半桥金属应变传感器包括两个电阻、PCB走线，且虚拟半桥金属应变传感器无弹性体；还设置液晶显示器LCD2、按键PCB排线3、印刷电路板PCBA8、单片机MCU，所述单片机MCU与半桥金属应变传感器、虚拟半桥金属应变传感器、液晶显示器LCD2、按键PCB排线3、印刷电路板PCBA8电连接；所述单片机MCU自带有模拟数字转换器；所述玻璃印刷板5上设置若干小托盘6，若干小托盘6在垂直方向分别对应于玻璃印刷板5下部的若干半桥金属应变传感器。

本实施例中，称重传感器9为4个，4个称重传感器9分别放置于塑料下盖1下部的四角。小托盘6为4个，4个小托盘6在垂直方向分别对应于塑料下盖1下部的4个称重传感器9组成的矩形面。

此外，本实施例中，在塑料上盖4、塑料下盖1之间设有放置电池的电池槽，塑料下盖1上设置有盖住电池槽的电池盖7。

参见附图，本发明中:

1、如图2所示，图2为 A、B、C、D分别秤体的四个半桥金属应变传感器的放置位置，四个半桥金属应变传感器放置位置为直角四边形,其两边间距各位N、M，N和M分别为四个半桥金属应变传感器之间的距离,F为秤面受力点,J和I为受力点与半桥金属应变传传感器的距离

2、秤体电路上除了四个半桥金属应变传感器外，还需要1个由两个标准电阻组成的无弹性体的虚拟半桥金属应变传感器，图3为秤体的四个半桥金属应变传感器与虚拟半桥金属应变传感器的连接方式。

3、图4为通过计算将称面划分为多个秤盘量测多个待测物示意图，秤体的四个半桥金属应变传感器和虚拟半桥金属应变传感器需要通过直接或者间接的方式进行两两相连的多种组合.

4、以其中一个半桥金属应变传感器为原点,其它剩余三个半桥金属应变传感器为X、Y轴方向,通过力的分解,将秤面受力F转化为四个半桥金属应变传感器的受力状况,分别为Fa、Fb、Fc、Fd,以半桥金属应变传感器A为整个秤面的原点,依工程力学可以列出以下公式:

F=Fa+Fb+Fc+Fd (1-a)

I=M(Fb+Fc)/F (1-b)

J=N(Fc+Fd)/F (1-c)

即可以得出秤面受力F和原点的距离I、J，进而得到秤面受力点F的坐标。

5、依据产品的需求将X、Y轴构建的长方形称面划分为多个秤盘，每个秤盘的长宽尺寸m、n可根据产品需求进行定义，利用受力点F的坐标,再搭配MCU的运算单元可以确认受力点F置落在哪一个秤盘，由此获取此秤盘上待测物的重量。

6、以此类推，同样也可以获取其它秤盘上待测物的重量，并将重量数值显示与显示器上，从而实现多秤盘量测的功能。

7、量测完成后可将待测物重量智慧上传至手机APP进行数据的分析，用户可以通过手机APP了解到食物营养的搭配比例等信息。

本发明中，称重装置，它包括一个负载的秤面，所述至少四个半桥金属应变传感器和两个标准电阻组成无弹性体的的一个虚拟半桥金属应变传感器，其中四个半桥金属应变传感器由应变片和弹性体加工而成,在称重装置中承受秤面重量,而虚拟半桥金属应变传感器不承受秤面重量也无弹性体。可以将一个称面作为多个秤盘进行多个待测物的量测使用。还包括:液晶显示器(LCD)、印刷电路板(PCBA)、单片机(MCU)，单片机(MCU)直接与4个半桥金属应变传感器和1个虚拟半桥金属应变传感器在电路上连接起来, 连接方式如图3,同时还为传感器提供工作激励电源,并且控制传感器的组合连接方式,并且单片机(MCU)可通过其自带的模拟数字转换器(Analog to Digital Converter)测量各连接方式下的电信号,计算出四个半桥金属应变传感器的各自受力状况,同时还测量多个秤盘上所受的重量并通过显示器同时显示。可根据产品需求设定任意数量秤盘，秤盘的长宽尺寸可以任意定义，秤盘上的待测物重量可以同时多个显示。