可精准称量的移动终端的制作方法

可精准称量的移动终端
【技术领域】
1.本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种可精准称量的移动终端。


背景技术：

2.随着人们生活品质的提高，对移动终端功能的多样性要求提高。用户有时候会遇到需要称量物品重量的场景，尤其是克级、毫克级的物品，例如：称量药片、钻石、黄金首饰等需要测量小克数物品。此时往往需要用户对物品的重量进行称量或者复核，而用户又不可能随时携带精密测量工具。因此，现有技术中大多在随身携带的移动终端中添加配件来实现称量的功能。例如，在手机壳体或手机配件中添加称重挂钩或者在移动终端内放置称重传感器。然而，采用增加称重挂钩的方式具有结构复杂的问题，挂钩的存在会导致对移动终端的使用造成不便。而采用内置的天平(传感器)的方式则对小克数物品测量不精确，难以满足对克级、毫克级物品的称量需求。
3.鉴于此，实有必要提供一种可精准称量的移动终端以克服上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种可精准称量的移动终端，旨在改善现有的移动终端称量结构存在着结构复杂或者精度不够的问题，将称量结构设于移动终端内，提升物品称量的精确度。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种可精准称量的移动终端，包括移动终端的屏幕，还包括设于所述屏幕内侧的处理模块、横梁、电磁模块及补偿模块；所述处理模块与所述补偿模块电性连接；所述横梁的支点固定在所述移动终端内，两端分别连接于所述屏幕内侧的预定位置与所述电磁模块；当待称量物体放置于所述屏幕与所述横梁一端连接的预定位置的外侧时，所述屏幕被压合产生弹性形变从而改变所述横梁的位置；所述补偿模块用于当检测到所述横梁的位置改变时产生补偿电流至所述电磁模块，从而使所述电磁模块产生的磁力增加，进而使所述横梁回到初始状态，所述处理模块用于根据所述补偿电流的大小得到所述待称量物体的重量。
6.在一个优选实施方式中，所述横梁分别连接所述屏幕与所述电磁模块的两端到支点的距离相一致。
7.在一个优选实施方式中，所述电磁模块包括固定于所述移动终端内的磁铁及与所述补偿模块电性连接的线圈；所述磁铁开设有开口朝向所述横梁的收容槽，所述线圈的一端与所述横梁的一端连接并悬垂于所述收容槽内；当所述线圈通过通电时，产生与所述磁铁相互靠近的磁场。
8.在一个优选实施方式中，所述横梁远离所述线圈的一端通过弹性件固定于所述移动终端内。
9.在一个优选实施方式中，所述补偿模块包括接收发光二极管、差动变压器及电流补偿单元；所述接收发光二极管与所述差动变压器用于检测所述横梁的位置变量，所述电
流补偿单元用于根据所述横梁的位置变量向所述线圈通补偿电流，从而增大所述线圈的磁场强度，进而使所述横梁重新恢复平衡。
10.在一个优选实施方式中，所述补偿模块还包括内部检测电路单元；所述内部检测电路单元用于接收到所述接收发光二极管与所述差动变压器发送的所述横梁的位置变量信息后，控制所述电流补偿单元产生所述补偿电流。
11.在一个优选实施方式中，所述补偿模块包括设于所述收容槽内的位置检测器及电流补偿单元；所述位置检测器用于检测所述线圈在所述磁铁内的瞬态位移；所述电流补偿单元用于根据所述线圈的瞬态位移向所述线圈通补偿电流，从而增大所述线圈的磁场强度，进而使所述线圈回到瞬态位移前的状态。
12.在一个优选实施方式中，所述处理模块包括串联于所述电流补偿单元的电阻、模数转换单元及微处理单元；所述电阻用于将所述补偿电流转变为电压信号，所述模数转换单元用于将所述电压信号转换为数字信号，所述微处理单元用于将所述数字信号经运算处理后得出所述待称量物体的重量并显示在所述屏幕上。
13.在一个优选实施方式中，所述处理模块还包括信号放大单元与滤波单元；所述信号放大单元用于放大所述电压信号，所述滤波单元用于滤除所述电压信号的杂波。
14.本实用新型提供的可精准称量的移动终端，在屏幕内侧设置横梁，横梁呈杠杆结构，连接于屏幕与电磁模块的两端的力矩平衡使横梁处于平衡状态。当物品放置于屏幕的预定位置时，屏幕下压使得横梁两端失衡，此时补偿模块产生补偿电流从而增大电磁模块的磁力，进而使得横梁的两端重新平衡。处理模块通过补偿电流的大小来确定物品的重量。本实用新型结构较为简单，测量的精准度较高，满足了人们日常对于克级物品称量的需求。
【附图说明】
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型提供的可精准称量的移动终端的结构示意图；
17.图2为图1所示可精准称量的移动终端的系统架构图。
【具体实施方式】
18.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
19.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
20.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组
合。
21.在本实用新型的实施例中，提供一种可精准称量的移动终端100，包括移动终端的屏幕200，用于将移动终端水平放置，在屏幕200上的特定位置放置克级重量的待称量物品，从而称量出物品的重量，并在屏幕200中显示出来。其中，移动终端包括但不限于：手机、平板电脑以及其他具有便携性的电子设备。
22.如图1与图2所示，可精准称量的移动终端100包括设于屏幕200内侧的处理模块10、横梁20、电磁模块30及补偿模块40。
23.横梁20的支点固定在移动终端内，形成一个天平结构。当横梁20处于平衡状态时，横梁20两端的力矩相同。其中，横梁20的支点具有两种固定方式：一是悬垂于屏幕200下方；二是将横梁20的支点可活动连接在移动终端内的一个固定结构上。横梁20的两端分别连接于屏幕内侧的预定位置与电磁模块30。为了便于后续的运算以及提升横梁20的稳定性，横梁20分别连接屏幕200与电磁模块30的两端到支点的距离相一致，即，当横梁20两端的力矩相同时，所受到的力也相同。其中，横梁20的一端可通过刚性结构可脱离的相抵接于屏幕200 内侧的预定位置，另一端通过柔性结构连接于电磁模块30。当屏幕200的预定位置的外侧放置有物品时，屏幕200的预定位置向内形变，压力增大，使横梁 20的一端下降，从而导致横梁20两端的力矩不同，横梁20不在平衡，产生倾斜。
24.进一步的，横梁20靠近屏幕200预定位置的一端通过弹性件21固定于移动终端内。在本实施例中，弹性件21为弹簧，产生与屏幕200压力方向相反的弹力，使得横梁20的一端抵接于屏幕200的预定位置，同时，也可避免横梁20的倾斜角度过大，损坏移动终端内的部件。能够理解的是，当横梁20从初始平衡状态到失衡状态，再回到初始平衡状态时，弹簧总的伸缩长度是没有变化的，因此，弹簧的弹力在后续的计算处理过程中为一个定值。
25.电磁模块30包括固定于移动终端内的磁铁31及与补偿模块40电性连接的线圈32。能够理解的是，当未称量物品时，线圈32未通电，便于节能；当用户在移动终端打开称量功能时，线圈32通电形成电磁铁，并且磁极方向与磁铁31 相反，从而线圈32与磁铁31相吸，进而将横梁20远离屏幕200预定位置的一端下拉。由于电磁铁的磁场大小与线圈32所通过的电流为线性关系，因此，可通过调节电流的大小来使得横梁20的两端力矩平衡，该电流即为初始电流。
26.具体的，磁铁31开设有开口朝向横梁的收容槽311，线圈的32一端与横梁 20的一端连接并悬垂于收容槽311内。其中，收容槽311呈圆柱状，中轴线上设有呈圆柱状的固定柱312，固定柱312可具有与磁铁31同向的磁性也可不具有磁性。固定柱312伸入线圈32的通孔内，避免线圈32产生横向移动，影响称量精度。
27.进一步的，在一个实施例中，如图2所示，补偿模块40包括接收发光二极管41、差动变压器42及电流补偿单元43。接收发光二极管41与差动变压器42 用于检测横梁20的位置变量，在本实施例中，二者检测横梁20靠近线圈32一端的端部，当检测到横梁20的端部发生位移时，产生一个不平衡信号，并将不平衡信号发送到电流补偿单元43。需要说明的是，接收发光二极管41与差动变压器42对于位置检测的方法与实现原理可参考现有技术，本实用新型在此不做限定。电流补偿单元43用于根据横梁20的位置变量向线圈32通补偿电流，从而增大线圈32的磁场强度，进而使横梁20重新恢复平衡。具体的，电流补偿单元43可以从0开始慢慢的增大电流，从而使线圈32的磁场慢慢变大，直至接收发光二极管41与差动变压
器42检测到横梁20的端部回到初始位置；也可以根据横梁20的位置变化量计算得到一个特定大小的电流量，直接往线圈32中增加该大小的电流量，然后在该电流量的邻域内进行调整直至横梁20平衡。
28.更进一步的，补偿模块40还包括内部检测电路单元44。内部检测电路单元44用于接收到接收发光二极管41与差动变压器42发送的横梁20的位置变量信息(即不平衡信号)后，控制电流补偿单元43产生补偿电流。
29.在另一个实施例中，补偿模块40包括设于收容槽311内的位置检测器(图中未示出)及电流补偿单元(图中未示出)。位置检测器用于检测线圈32在磁铁 31内的瞬态位移。具体的，当横梁20失衡倾斜时，横梁20的一端会带动线圈 32上升从而产生一个瞬态位移。位置检测器检测到该瞬态位移的位移量时，控制电流补偿单元产生补偿电流。其中，位置检测器的结构与检测原理可参考现有技术，本实用新型在此不做限定。电流补偿单元用于根据线圈32的瞬态位移向线圈32通补偿电流，从而增大线圈32的磁场强度，进而使线圈32回到瞬态位移前的状态。
30.本实用新型的实现原理为：
31.归零步骤：在空载状态下使线圈通过初始电流，产生电磁力，从而使横梁 20处于平衡的初始状态；
32.称量步骤：将待称量物体放置于屏幕200与横梁20一端连接的预定位置的外侧，屏幕200被压合产生弹性形变从而改变横梁20的位置，使得横梁20倾斜。补偿模块40检测到横梁20的位置改变，产生补偿电流至线圈32，从而电磁力f 增加，进而使横梁20回到初始平衡状态；
33.计算步骤：处理模块10用于根据补偿电流的大小得到待称量物体的质量大小。
34.具体的，处理模块10与补偿模块40电性连接。如图2所示，处理模块10 包括串联于电流补偿单元43的电阻11、模数转换单元12及微处理单元13。电阻11用于将补偿电流转变为电压信号，模数转换单元12用于将电压信号转换为数字信号，微处理单元13用于将数字信号经运算处理后得出待称量物体的质量并显示在屏幕200上。其中，处理模块10还包括信号放大单元14与滤波单元 15。信号放大单元14用于放大电压信号，滤波单元15用于滤除电压信号的杂波。
35.在计算过程中，电磁力f＝kbli，其中k为常数(与使用单位有关)，b为磁感应强度，l为线圈32导线的长度，i为通过线圈32导线的电流强度。电磁力f和被测物体的重力mg大小相等、方向相反而达到平衡。此时，屏幕200的预定位置的内外两侧分别受到横梁20的支撑力(由电磁力f通过杠杆原理提供) 与物体施加的重力并且达成平衡状态，从而屏幕200的弹性形变被消除。
36.综上所述，本实用新型提供的可精准称量的移动终端100，在屏幕200内侧设置横梁20，横梁20呈杠杆结构，连接于屏幕200与电磁模块30的两端的力矩平衡使横梁20处于平衡状态。当物品放置于屏幕200的预定位置时，屏幕200 下压使得横梁20两端失衡，此时补偿模块40产生补偿电流从而增大电磁模块30 的磁力，进而使得横梁20的两端重新平衡。处理模块10通过补偿电流的大小来确定物品的重量。本实用新型结构较为简单，测量的精准度较高，满足了人们日常对于克级物品称量的需求。
37.本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员
而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。