一种电源装置及电子秤的制作方法

专利名称：一种电源装置及电子秤的制作方法
技术领域：
本发明属于电子秤领域，尤其涉及一种电源装置及电子秤。
背景技术：
现有的电子秤均采用普通电池供电，比如采用钮扣式一次锂电池或者普通的7号 电池，一块电池可以使用6个月 18个月，使用寿命较短；长期使用频繁的更换电池会导致 电池的触点产生故障，同时，由于电池中含有铁、锌、锰、汞等微量元素，回收时会造成环境 污染；另外，对于出口产品中所使用的电池会有很多的限制导致整个电子秤的成本较高。

发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电源装置，旨在解决现有的用于给电子秤供电 的电池寿命短、电池触点容易发生故障以及电池回收会污染环境的问题。 本发明实施例是这样实现的，一种电源装置，包括气流产生单元，通过管道与所 述气流产生单元连接的气动马达，以及发电机；压縮所述气流产生单元产生气流；所述气 动马达在所述气流的作用下转动；转动的气动马达驱动所述发电机工作。
进一步地，所述气流产生单元包括气囊、设置于所述气囊的进气口的进气阀、以 及设置于所述气囊的出气口的出气阀； 当所述气囊没有受到压力时，所述进气阀打开，所述出气阀关闭； 当所述气囊被压縮时，所述进气阀关闭，所述出气阀打开，产生气流。 更进一步地，所述气流产生单元还包括踏板、支撑板，所述气囊下表面为水平面，
所述气囊上表面为斜面，所述气囊下表面设于所述支撑板上，所述踏板设于所述气囊上表
面上，所述踏板与气囊之间通过一转轴活动连接，所述气动马达和发电机设于所述转轴一
侧或与所述转轴相对的一侧。 更进一步地，所述气流产生单元还包括踏板、支撑板，所述气囊上下表面均为水 平面，所述气囊下表面设于所述支撑板上，所述踏板设于所述气囊上表面上，所述气动马达 和发电机设于所述气囊一侧。 具体地，所述发电机包括支架、线圈、转轴、磁铁、电源线，所述线圈固定在所述支 架上，所述磁铁固定在所述转轴上，所述电源线与所述线圈连接。 具体地，所述气动马达包括风鼓、与所述风鼓配合的风盖、以及设于所述风鼓内的
风轮，所述风轮设于所述发电机的转轴上。 更具体地，所述风轮为涡轮式或叶片式风轮。 更进一步地，所述电源装置还包括稳压单元，与所述发电机的输出端连接，将所 述发电机输出的电信号进行稳压处理后输出；所述稳压单元包括电压转换单元，连接在 所述电压转换单元的输入端与地之间的第一电容，以及连接在所述电压转换单元的输出端 与地之间的第二电容。 本发明实施例提供的电源装置采用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。 本发明实施例的目的在于提供一种电子秤，其包括控制模块以及分别与所述控 制模块连接的电源装置、传感器、显示模块和按键模块；所述电源装置为上述电源装置。
更进一步地，所述控制模块包括 模数转换单元，与所述传感器连接，将所述传感器感应到的模拟信号转换为数字 信号； 存储单元，用于储存标定信号； 运算控制单元，将所述数字信号与所述存储单元储存的标定信号进行比较运算， 输出控制信号； 驱动单元，根据所述控制信号驱动所述显示模块显示运算结果。 本发明提供的电子秤采用上述电源装置进行供电，避免了因电池问题导致的退
货、换货以及触点故障问题，提高了可靠性；解决了电子产品出口遇到很多限制的问题。


图1是本发明实施例提供的电子秤的模块结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电源装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的稳压单元的电路图；
图4是本发明实施例提供的电子秤的电路图； 图5A是本发明实施例提供的踏板与气囊活动连接的气流产生单元的结构示意 图； 图5B是图5A的分解示意图； 图6A是本发明实施例提供的踏板与气囊活动连接的另一种气流产生单元的结构 示意图； 图6B是图6A的分解示意图； 图7是本发明实施例提供的气囊中装有弹性物质且踏板与气囊活动连接的气流 产生单元的结构示意图； 图8A是本发明实施例提供的踏板水平设于气囊上表面的气流产生单元的结构示 意图； 图8B是图8A的分解示意图； 图9是本发明实施例提供的气动马达和发电机的分解示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。 本发明实施例提供的电源装置采用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减 少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。 本发明实施例提供的电子秤的模块结构如图l所示，为了便于说明，仅示出了与 本发明实施例相关的部分，详述如下。
电子秤包括控制模块1、电源装置2、传感器3、按键模块4和显示模块5，其中，电 源装置2、传感器3、按键模块4和显示模块5分别与控制模块1连接；电源装置2用于给 电子秤供电，当电子秤秤面上的重量发生变化时，会引起传感器3发生形变，从而使阻抗发 生变化，传感器3输出一个变化的模拟信号，该模拟信号经控制模块1处理后转换为重量结 果，由显示模块5显示出来；按键模块4是电子秤的主要控制部件，由于采用按键对电子秤 进行控制已经是很成熟的技术，与本发明的主要发明点关系不大，所以在此不再详述。
在本发明实施例中，控制模块1包括运算控制单元11、模数转换单元12、存储单 元13以及驱动单元14 ;其中，模数转换单元12与传感器3连接，将传感器3感应到的模拟 信号转换为数字信号；存储单元13用于储存标定信号；运算控制单元11将数字信号与存 储单元13储存的标定信号进行比较运算，输出控制信号；驱动单元14根据运算控制单元 11输出的控制信号驱动显示模块5显示运算结果。 在本发明实施例中，控制模块l可以采用微控制单元(Micro Control Unit，MCU)， 其中MCU内部包含14位的模数转换器(Analog-To-Digital conversion, ADC)、低噪声 运算放大器、储存容量为128字节的电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-0nly Memory, EEPROM) 、 LCD驱动模块、输入/输出端口等。当电子秤 秤面上的重量发生变化时，会引起传感器3发生形变，从而使阻抗发生变化，传感器3输出 一个变化的模拟信号，该模拟信号经MCU内部的放大电路放大后输出到ADC中，ADC将其转 换成便于处理的数字信号并输出到MCU的运算控制单元，MCU读出保存在EEPROM中的标定 数据与当前测量值进行比较，并计算出重量，按照当前选择的计量单位kg/lb/st转换成重 量结果，并输出至LCD进行显示。 图2示出了本发明实施例提供的电源装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本 发明实施例相关的部分，详述如下。 电源装置2包括气流产生单元21、气动马达22以及发电机23，其中，气动马达22 通过管道与气流产生单元21连接，压縮气流产生单元21产生气流；气动马达22在气流的 作用下转动；转动的气动马达22驱动发电机23工作。 如图5A、5B和图6A和图6B所示，作为本发明的气流产生单元21的一个实施例， 所述气流产生单元21包括气囊211、踏板212、支撑板213，所述气囊211下表面为水平面， 所述气囊211上表面为斜面，所述气囊211下表面设于所述支撑板213上，所述踏板212设 于所述气囊211上表面上，所述踏板212与气囊211之间通过一转轴214活动连接，所述气 动马达22和发电机23设于所述转轴214 —侧(如图6A和图6B所示)或与所述转轴214 相对的一侧(如图7A和图7B所示)。具体地，所述气囊211上开设有进气口 2111和出气 口 2112，所述进气口 2111处设有进气阀2113，所述出气阀2112处设有出气阀2114 ;当气 囊211没有受到压力F时，进气阀2113打开，出气阀2114关闭；当气囊211被压縮时，进气 阀2113关闭，出气阀2114打开，产生气流。另外，所述支撑板213下方还设有若干起支撑 作用的秤脚215。如图7所示，所述气囊211中也可填充海绵等弹性物质，这些弹性物质会 使气囊211被压縮后快速复原，提高工作效率。 如图8A和图8B所示，作为本发明的气流产生单元21的另一个实施例，所述气流 产生单元21包括气囊211 、踏板212、支撑板213、面盖216，所述气囊211上下表面均为水 平面，所述气囊211下表面设于所述支撑板213上，所述踏板212设于所述气囊211上表面上，所述气动马达22和发电机23设于所述气囊211 —侧。所述气囊211未受压縮时，气囊 211凸出于所述面盖216之上，便于对踏板212施力。具体地，所述气囊211上开设有进气 口 2111和出气口 2112，所述进气口 2111处设有进气阀2113，所述出气阀2112处设有出气 阀2114 ;当气囊211没有受到压力F时，进气阀2113打开，出气阀2114关闭；当气囊211 被压縮时，进气阀2113关闭，出气阀2114打开，产生气流。同时，所述支撑板213下方也设 有若干起支撑作用的秤脚215。 如图9所示，所述发电机23包括支架231、线圈232、转轴233、磁铁234、电源线 235，所述线圈232固定在所述支架231上，所述磁铁234固定在所述转轴233上，所述电源 线235与所述线圈232连接。所述气动马达22包括风鼓221、与所述风鼓221配合的风盖 222、以及设于所述风鼓221内的风轮223，所述风轮223设于所述发电机23的转轴233上， 具体地，所述风轮223为涡轮式或叶片式风轮。再参阅图6A、6B、7、8A、8B所示，当气囊211 表面受到力F时，气囊211体积受压縮减小而产生气流，同时进气口 2111中的进气阀2113 关闭，出气口 2112中的出气阀2114打开，气流顺箭头方向涌出出气口 2112而产生一股强 气流冲进风鼓221，吹动风轮223高速旋转，由于风轮223紧固在转轴233上，此时转轴233 也带动磁铁234和磁铁234产生的磁场高速旋转，固定在支架231上的线圈232瞬间剪切 磁场产生工作电流并从电源线235输出供产品用电，此时工作在气囊211表面的力应该取 消让气囊211中的海绵回原，海绵回原的同时出气阀2114自动关闭，进气阀2113打开从外 边吸入空气填充气囊211以等待第二次工作。 在本发明实施例中，电源装置2还包括稳压单元24，与发电机23的输出端连接， 将发电机23输出的电信号进行稳压处理后输出。需要说明的是，稳压单元24可以集成在 电源装置2中，也可以集成在控制模块1中。 图3示出了稳压单元24的电路图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关 的部分，详述如下。 稳压单元24包括电压转换单元U2、第一电容C10以及第二电容Cll，其中，第一 电容C10连接在电压转换单元U2的输入端VIN与地之间，第二电容Cl 1连接在电压转换单 元U2的输出端OUT与地之间，电压转换单元U2的地端GND接地。其中，电压转换单元U2 可以采用型号为7536的电压转换芯片，第一电容C10可以采用1F/16V的电解电容，第二电 容Cl 1可以采用47uF/10V的电解电容。 在本发明实施例中，电源装置2除了可以给电子秤供电，还可以用于野外常规电
池供电不方便的场合，比如可以给井下的小灯泡供电，还可以给探测器供电。 与现有的普通电池相比，采用本发明实施例提供的电源装置2进行供电，可以减
少电池回收污染，绿色环保。 图4示出了本发明实施例提供的电子秤的电路图，为了便于说明，仅示出了与本 发明实施例相关的部分，详述如下。为了便于说明，控制模块l以MCU为例，显示模块5以 LCD显示器为例。 MCU的VDD引脚连接电源装置2的输出端，MCU的VDD引脚还通过电容C1接地，MCU 的Vref引脚通过电容C2接地，MCU的VDDA引脚通过电容C3接地，MCU的AI2引脚连接至 VDDA引脚，4PIN脚的连接器CN1的E+引脚连接至MCU的VDDA引脚，连接器CN1的E-引脚 接地，连接器CN1的E+引脚还通过电容C4接地，连接器CN1的S+引脚连接至MCU的AIO弓|脚，连接器CN1的S-引脚连接至MCU的AIl引脚，电容C5连接在连接器CN1的S+引脚与 连接器CN1的S-引脚之间，其中连接器CN1是用于将传感器3与控制模块1连接的。MCU 的PA0-PA4引脚连接按键模块4，其中，按键模块4包括开关K1、开关K2以及开关Sl， MCU 的PAO引脚通过开关Kl接地，MCU的PA1引脚通过开关K2接地，开关Sl的常闭端连接至 MCU的PA4引脚，开关Sl的kg端悬空不接，开关Sl的st端连接至MCU的PA3引脚，开关 Sl的lb端连接至MCU的PA2引脚。MCU的RST引脚通过电阻R6连接至电源装置2的输出 端，MCU的VSS引脚通过电容C6连接至MCU的RST引脚，MCU的VSS引脚接地，MCU的VLCD 引脚通过电容C7接地，MCU的C0M0-C0M3引脚以及SEG0-SEG11引脚均连接至LCD显示器。
在本发明实施例中，气流产生单元21可以设置于电子秤的秤面上；也可以设置于 电子秤的秤面下；还可以在秤面中间开一个窗口 ，将气流产生单元21设置于上述窗口中。 图5A示出了气流产生单元21设置于电子秤的秤面上的结构示意图；图5B示出了气流产生 单元21设置于电子秤的秤面下的结构示意图；图5C示出了气流产生单元21设置于电子秤 的秤面窗口中的结构示意图；详述如下 本发明实施例提供的电子秤采用上述电源装置2进行供电，避免了因电池问题导 致的退货、换货以及触点故障问题，提高了可靠性；解决了电子产品出口遇到很多限制的问 题。 本发明实施例提供的电源装置采用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减 少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括气流产生单元，通过管道与所述气流产生单元连接的气动马达以及发电机；压缩所述气流产生单元产生气流；所述气动马达在所述气流的作用下转动；转动的气动马达驱动所述发电机工作。
2. 如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述气流产生单元包括 气囊、设置于所述气囊的进气口的进气阀以及设置于所述气囊的出气口的出气阀； 当所述气囊没有受到压力时，气囊膨胀，体积增大，所述进气阀打开，所述出气阀关闭；当所述气囊被压縮时，体积减小，所述进气阀关闭，所述出气阀打开，产生气流。
3. 如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述气流产生单元还包括 踏板、支撑板，所述气囊下表面为水平面，所述气囊上表面为斜面，所述气囊下表面设于所述支撑板上，所述踏板设于所述气囊上表面上，所述踏板与气囊之间通过一转轴活动 连接，所述气动马达和发电机设于所述转轴一侧或与所述转轴相对的一侧。
4. 如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述气流产生单元还包括 踏板、支撑板，所述气囊上下表面均为水平面，所述气囊下表面设于所述支撑板上，所述踏板设于所述气囊上表面上，所述气动马达和发电机设于所述气囊一侧。
5. 如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述发电机包括支架、线圈、转轴、磁 铁、电源线，所述线圈固定在所述支架上，所述磁铁固定在所述转轴上，所述电源线与所述 线圈连接。
6. 如权利要求5所述的电源装置，其特征在于，所述气动马达包括风鼓、与所述风鼓配 合的风盖、以及设于所述风鼓内的风轮，所述风轮设于所述发电机的转轴上。
7. 如权利要求6所述的电源装置，其特征在于，所述风轮为涡轮式或叶片式风轮。
8. 如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括 稳压单元，与所述发电机的输出端连接，将所述发电机输出的电信号进行稳压处理后输出；所述稳压单元包括电压转换单元，连接在所述电压转换单元的输入端与地之间的第一电容，以及连接在 所述电压转换单元的输出端与地之间的第二电容。
9. 一种电子秤，其包括控制模块以及分别与所述控制模块连接的电源装置、传感器、 显示模块和按键模块；其特征在于，所述电源装置为权利要求1-8任一项所述的电源装置。
10. 如权利要求9所述的电子秤，其特征在于，所述控制模块包括模数转换单元，与所述传感器连接，将所述传感器感应到的模拟信号转换为数字信号；存储单元，用于储存标定信号；运算控制单元，将所述数字信号与所述存储单元储存的标定信号进行比较运算，输出 控制信号；驱动单元，根据所述控制信号驱动所述显示模块显示运算结果。
全文摘要
本发明适用于电子秤领域，提供了一种电源装置及电子秤；电源装置包括气流产生单元，通过管道与气流产生单元连接的气动马达以及发电机；压缩气流产生单元产生气流；气动马达在气流的作用下转动；转动的气动马达驱动发电机工作。本发明提供的电源装置采用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。
文档编号F04B45/00GK101737094SQ200910188519
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者周冠达 申请人:深圳百华电子有限公司