专利名称：数字式弹簧手秤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重量衡器，具体为数字式弹簧手秤。
目前，弹簧手秤因其体积小、携带方便等优点已被人们广泛用于日常生活中，但是经常使用者不难发现这种手秤还存在刻度环复、读数繁杂、校零困难等许多不尽人意之处。使之电子化无疑能够克服上述缺点，但既要保持弹簧手秤的基本结构，又要数字显示重量，维持人们能够接受的使用价格，尚需进行一番研究。
本实用新型的目的就是在原有弹簧手秤的基础上进行数字化改进，提供一种数字取样简单、读数明了、经济实惠的数字式弹簧手秤。
人们知道，电子秤的重量检测取样是依赖压力传感器来完成的，并且需要模／数转换电路把重量信号转换为数字信号，然后进行显示。而本实用新型的目的却是通过以下一种新的技术方案来实现的。
采用现有技术联成数字显示电路，见
图1，即由整形鉴相，可逆计数器和驱动电路及数字显示器构成。关键的部位在于重量的检测，即重量信号的取样。本弹簧手秤由外壳、拉力弹簧、秤钩组成，拉力弹簧和秤钩相连接，与现有使用的弹簧手秤结构基本一致，在拉力弹簧和秤钩之间设置一个取样标尺(见图2)，该取样标尺与拉力弹簧联动，标尺上均匀地开有若干等距的齿孔。标尺的两侧固定两对红外发射接收管，构成两个重量取样点。当秤钩承重时，拉力弹簧变形，带动取样标尺位移，标尺上的齿孔切割红外发射管的红外光，红外接收管通过标尺上的齿孔接收到数个光电脉冲，送至整形鉴相、可逆计数器和驱动数字显示电路，完成相应的重量计量显示功能。
上述取样标尺可以采用直尺(图2)，也可以采用码盘(图3)。直尺连接在拉力弹簧和秤钩之间，秤钩承重时，拉力弹簧变形，直尺随之直线位移。码盘的中心固定一同心的齿轮，在拉力弹簧和秤钩之间连接一齿条与齿轮啮合，秤钩承重时，拉力弹簧变形，带动齿条、齿轮动作，码盘做圆周运动。码盘尺的周边上均匀地开有若干等距齿孔。
从以上数字式弹簧手秤的结构分析可以看出，这种新型的弹簧手秤保持了原有弹簧手秤的基本结构，合理地进行了数字化改进，尤其在重量信号检测方面，采用标尺与红外对管的结构，解决了数字化的关键问题，改变了以往称重传感器和模／数转换为基础的传统方式，降低了电子化产品的成本，达到了读数明了，取样简单，经济实惠的优点。
下面将结合附图和实施例对本实用新型作详细介绍。
图1——电子线路连接图；图2——直尺取样的结构图；图3——码盘取样的结构图；图4——外形图。
其中，1——整形鉴相电路，2——可逆计数器和显示驱动电路，3——数字显示器，4、5——红外发射管，4′、5′红外接收管，6——外壳，7——拉力弹簧，8——秤钩，9——直尺，10——齿轮，11——齿条，12——码盘，13——齿孔，14——开关。
实施例1直尺(9)作标尺的数字式弹簧手秤(见图2)。直尺(9)的一端与拉力弹簧(7)相连，另一端与秤钩(8)相连，直尺(9)上均匀地开有等距的齿孔(13)。在直尺(9)的两面分别固定两对红外发射接收管(4－4′，5－5′)，构成两个取样点，红外发射接收管以及电子线路的接线见图1。当秤钩(8)承重时，拉力弹簧(7)发生形变，带动直尺(9)直线位移，通过直尺(9)上的齿孔(13)，使红外接收管(4′)、(5′)接收到齿孔切割的红外线，从而得到相应的光电脉冲。随着弹簧的变形，两个取样点上就形成了数个光电脉冲，通过计数电路计数，就能得到与之相应的物体重量数，进而在显示器上显示出来。
例如，拉力弹簧的分辨率为0.01kg，弹簧手秤的量程为0.5kg，得出标尺所开齿孔的总数应为K＝0.5kg／0.01kg＝50(个)则物体的重量Q计算公式为Q＝n×0.01(n为承重时经过取样点的齿孔数)如果在秤上挂上0.1kg的重物，则直尺将下移10个齿孔，在取样点产生10个光电脉冲，计数器里的数值将变为10。将显示器上固定显示三位数，小数点定在百位与十位之间，这时显示器上将显示出0.10kg。当秤钩承重、直尺向下位移时，红外发射接收管(4)、(4′)构成的取样点的光电脉冲相位超前于红外发射接收管(5)、(5′)构成的取样点的光电脉冲相位，两路光电信号依次送入整形鉴相电路(1)，结果在整形鉴相电路(1)的第7脚输出一个正的计算脉冲，该计数脉冲送给计数器和驱动电路(2)进行加“1”计数，计数器和驱动电路(2)的内部进行码值变换，将计数器的内容转化为相应的字形值，并产生相应的段、位以及控制信号，经驱动后输出给显示器(3)进行数码显示。当秤钩重物卸下时，直尺(9)向上位移，(4)、(4′)取样点的光电脉冲相位滞后于(5)、(5′)取相点的光电脉冲信号，这时整形鉴相电路(1)第7脚输出一个负的计算脉冲，可逆计数器和驱动电路(3)进行减“1”计数，其值也在显示器上显示出来。通过鉴相器和可逆计数器，所称物体的重量得以在显示器上动态地显示出来，当数字式弹簧手秤不称重物，处于静态时，计数器将自动减至零，显示器即自动回零，显示0.00kg。
实施例2，码盘(12)作标尺的数字式弹簧手秤(见图3)。为了增大数字式弹簧手秤的量程和提高其稳定度，采用码盘作为标尺，即在码盘的周边上等分若干齿孔(13)，在码盘(12)的中心固定一同心的齿轮(10)，在拉力弹簧(7)与秤钩(8)之间连接一齿条(11)，该齿条(11)与齿轮(10)啮合。在码盘(12)的两侧分别固定两对红外发射接收管(4、4′)、(5、5′)。当秤钩(8)承重时，拉力弹簧形变，齿条(11)直线位移，带动齿轮(10)和码盘(12)作圆周运动；将拉力弹簧的形变量经过圆盘尺周边上齿孔切割红外线进行量化，其工作原理与直尺作标尺一样。
如将码盘(12)按每9°开一齿孔，则总的齿孔数为k＝360°／9°＝40(个)，设拉力弹簧的分辨率为20g，于是码盘转动一周弹簧手秤的量程为g＝40×20＝0.8kg。假若在弹性限度内拉力弹簧的最大伸长量能使码盘转动6圈，则弹簧手秤的总量程为G＝6×0.8kg＝4.8kg。码盘作标尺的数字式弹簧手秤实际称量为Q＝n×20g，(n为承重时经过取样点的齿孔数)。显然，码盘作标尺比直尺作标尺的量程要大得多。由(4)、(4′)和(5)、(5′)构成的两个取样点与直尺作标尺的弹簧手秤结构相同。
权利要求1.一种数字式弹簧手秤，由外壳(6)，拉力弹簧(7)秤钩(8)和电子线路及数字显示器(3)组成，拉力弹簧(7)和秤钩(8)相连接，其特征在于在拉力弹簧(7)和秤钩(8)之间设置一个取样标尺，该标尺上均匀地开有等距的齿孔(13)，在取样标尺两侧固定两对红外发射接收管(4、4′、5、5′)。
2.如权利要求1所述的数字式弹簧手秤，其特征在于所述的取样标尺是一直尺(9)，它的两端分别连接在拉力弹簧(7)和秤钩(8)上。
3.如权利要求1所述的数字式弹簧手秤，其特征在于所述的取样标尺是一码盘(12)，该码盘(12)的中心固定一同心的齿轮(10)，拉力弹簧(7)和秤钩(8)之间连接一齿条(11)，该齿条(11)与上述齿轮啮合，所述齿孔(13)开在码盘(12)的周边上。
专利摘要本实用新型为数字式弹簧手秤，由外壳、拉力弹簧、秤钩、电子线路和数字显示器组成，其特征在于，将现有技术的弹簧手秤在不改变基本结构的前提下实现了数字化改进，采用与拉力弹簧联动的取样标尺和红外发射接收管作为重量检测的取样部件，从而取代了常用重量电子秤所必须的重量传感器和模/数转换电路，降低了成本。本实用新型读数明了，结构简单，经济实惠。
文档编号G01G3/00GK2212781SQ9424752
公开日1995年11月15日 申请日期1994年12月7日 优先权日1994年12月7日
发明者谢走甜 申请人:谢走甜