一种四脚秤、其压力感应电路及称重方法与流程

本发明涉及四脚秤，尤其涉及四脚秤的压力感应电路，采用该压力感应电路的四脚秤，并涉及称重方法。

背景技术

目前生产的四脚秤，包括人体秤、厨房秤、婴儿秤等，是使用四个半桥式应变计21-24安装在电子秤1的四个角部(如图1所示)。如图2所示，半桥式应变计的等效电路为阻值相等的电阻r1和电阻r2串联组成的电路，半桥式应变计具有两个端部和一个中点。如图3所示，目前的四脚秤的压力感应电路是将四个半桥式应变计21-24串联后首尾相接，并且将两个半桥式应变计的中点作为输入端连接直流电源3和地4，将另外两个半桥式应变计的中点作为输出端，构成一个惠斯通电桥，通过该惠斯通电桥的输出电压来检测应变。由图3的压力感应电路可以看出，这种电路无法测量单个应变计的输出，所以四个应变计的输出特性必须一致，才能满足位置误差要求，即才能使得被称物放在称盘上不同位置时称量结果相同。然而由于制造误差等原因，设计相同的应变计的输出特性会有差异。因此，在制造四角秤时，为了满足位置误差的要求，通常采用测量挑选配对的方法来挑选输出特性一致的应变计，还需要设置偏载检测工位，这些将导致成本增加，而且生产良率不高。而且，当一个应变计损坏后，需要将四个应变计全部更换，导致维修成本增加。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种四脚秤的压力感应电路，该压力感应电路能够检测多个位置的压力。

本发明的另一个目的是提供一种四脚秤，以解决现有四脚秤对应变计输出特性的一致性要求高的技术问题。

本发明提供的一种四脚秤的压力感应电路包括：

四个半桥式应变计，安装在所述四脚秤的四个角部，四个所述半桥式应变计并联，四个所述半桥式应变计的两个公共端作为输入端与直流电源和地相接；以及

四个输出端，与四个所述半桥式应变计的中点一一对应的相接。

上述压力感应电路将安装在四脚秤四个角部的半桥式应变计并联、复用，组成了四个惠斯通电桥，能够对四个位置的压力单独检测。

为了减小极端温度对测量结果的影响，进一步在四个所述输出端和相接的半桥式应变计的中点之间插接有温度补偿元件。

本发明提供的一种四脚秤，其电路部分包括压力感应电路、mcu和显示器，所述压力感应电路包括：四个半桥式应变计和四个输出端，四个所述半桥式应变计安装在所述四脚秤的四个角部，四个所述半桥式应变计并联，四个所述半桥式应变计的两个公共端作为输入端与直流电源和地相接；四个所述输出端与四个所述半桥式应变计的中点一一对应的相接；所述mcu分别连接所述压力感应电路的四个所述输出端，所述mcu与所述显示器相连。工作时，mcu通过软件计算上述压力感应电路输出的四个位置的压力值的加权平均值得到被称物的重量，并且根据四个位置的压力值的大小，调整权重，即改变补偿系数，自动补偿位置偏差引起的重量偏差。

本发明还提供了一种四脚秤的称重方法，该方法包括以下步骤：

感应四个位置的压力值；

根据四个位置的压力值调节各个位置的补偿系数；以及

以所述补偿系数为权重，计算四个位置的压力值的加权平均值，作为被称物的重量。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

上述压力感应电路利用安装在四脚秤四个角部的半桥式应变器实现了四个位置的单独检测。

采用上述电路后，对应变计的一致性要求降低，能够降低制造四脚秤时应变计挑选配对的要求，能够省掉偏载检测工位，能够提高生产良率和方便维修。

附图说明

图1为四脚秤中应变计的分布示意图；

图2为半桥式应变器的等效电路图；

图3为现有四脚秤的压力感应电路；

图4为本发明四脚秤的压力感应电路的较佳实施例电路图；

图5为四脚秤的一实施例电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

为了方便描述，下文中将四个半桥式应变计分别称作第一半桥式应变计、第二半桥式应变计、第三半桥式应变计和第四半桥式应变计，将四个输出端分别称作第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端。需要指出，本申请文件中的第一、第二、第三、第四，不表示顺序或主次。

请参照图1、图4，较佳实施例四脚秤的压力感应电路包括：第一半桥式应变计21、第二半桥式应变计22、第三半桥式应变计23和第四半桥式应变计24，还包括第一输出端51、第二输出端52、第三输出端53和第四输出端54。即包括四个半桥式应变计和四个输出端。

如图1所示，第一半桥式应变计21、第二半桥式应变计22、第三半桥式应变计23和第四半桥式应变计24分布在四角秤1的四个角部。

如图4所示，第一半桥式应变计21、第二半桥式应变计22、第三半桥式应变计23和第四半桥式应变计24并联，并且一个公共端作为输入端与直流电源3相接，另一个公共端作为输入端与地4相接。第一输出端51、第二输出端52、第三输出端53和第四输出端54对应连接第一半桥式应变计21的中点、第二半桥式应变计22的中点、第三半桥式应变计23的中点和第四半桥式应变计24的中点。

上述压力感应电路中，第一半桥式应变计21和第二半桥式应变计22构成第一惠斯通电桥，第一输出端51和第二输出端52之间的电压为第一惠斯通电桥的输出电压，该第一惠斯通电桥的输出电压反应了图1中靠近上侧处的压力值，记作ad1。

上述压力感应电路中，第三半桥式应变计23和第四半桥式应变计24构成第二惠斯通电桥，第三输出端53和第四输出端54之间的电压为第二惠斯通电桥的输出电压，该第二惠斯通电桥的输出电压反应了图1中靠近下侧处的压力值，记作ad2。

上述压力感应电路中，第一半桥式应变计21和第三半桥式应变计23构成第三惠斯通电桥，第一输出端51和第三输出端53之间的电压为第三惠斯通电桥的输出电压，该第三惠斯通电桥的输出电压反应了图1中靠近左侧处的压力值，记作ad3。

上述压力感应电路中，第二半桥式应变计22和第四半桥式应变计24构成第四惠斯通电桥，第二输出端52和第四输出端54之间的电压为第四惠斯通电桥的输出电压，该第四惠斯通电桥的输出电压反应了图1中靠近右侧处的压力值，记作ad4。

可见，上述压力感应电路将安装在四脚秤四个角部的半桥式应变计并联、复用，组成了四个惠斯通电桥，能够分别输出四个位置的压力值。

用上述压力感应电路构成的四脚秤，可以通过计算上述压力感应电路输出的四个位置的压力值ad1-ad4的加权平均值，得到被称物的重量，可以通过软件根据四个位置的压力值ad1-ad4的大小，调整四个压力值ad1-ad4的权重，即改变补偿系数，来自动补偿位置偏差引起的重量偏差。因而，能够降低制造四脚秤时应变计挑选配对的要求，能够省掉偏载检测工位，能够提高生产良率和方便维修。

图5示出了一种四脚秤的电路。如图5所示，该四脚秤的电路部分包括上述压力感应电路100。此外，还包括mcu200和显示器300。mcu200分别连接压力感应电路100的第一输出端51、第二输出端52、第三输出端53和第四输出端54，并与显示器300相连。mcu200内置有软件，该软件计算上述压力感应电路100输出的四个位置的压力值ad1-ad4的加权平均值，得到被称物的重量，并且根据四个位置的压力值的大小，调整权重，即改变补偿系数，自动补偿位置偏差引起的重量偏差。

为了减小极端温度对测量结果的影响，可进一步在四个所述输出端和相接的半桥式应变计的中点之间插接温度补偿元件，如温度补偿电阻。

一种四脚秤的称重方法包括以下步骤：

感应四个位置的压力值；

根据四个位置的压力值调节各个位置的补偿系数；以及

以所述补偿系数为权重，计算四个位置的压力值的加权平均值，作为被称物的重量。

上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。