专利名称：微型电子吊称的制作方法
技术领域：
属电子测量技术领域。
近年来，随着微机技术的迅速发展，称重技术跨入智能化的仪表行列，目前市场上所用的各种规格的电子计价称，大都采用双孔梁式结构的称重式压力传感器，信号经放大，模数转换后，由LED发光二极管组成的显示器同时显示物体重量及计算机算出的价格。这种电子称采用数字显示，直观准确，必然优于机械称和杠杆称。但是由于体积较大，较重，价格也比较昂贵，这种称仅适用于商店、集贸市场的固定摊位，而无法使一般的小商贩乃至普通家庭所接受。
本实用新型的发明目的就在于设计开发一种新型的简易微型电子称，使之既能满足一定的测重精度，又能方便的计价，且便于携带，成本低廉，适合于小商贩及普通家庭使用。
为实现这样的发明目的，本发明人将特别设计的应变式压力传感器与参数良好匹配的电子元件、集成电路组合起来，配上小型计算器，制成一种便携式微型电子吊称，既能称重又能计价。
本实用新型中压力传感器由一片传感器弹性体和两片箔式应变片组成，电子线路主要包括信号放大器、模数转换器、数据液晶显示几部分。
图1为电子吊称正剖面的结构示意图。图中液晶显示窗1采用3 1/2位显示计重，可显示3位数，开关4装在吊称壳体2的侧面。在传感器弹性体3的左侧(也可以是右侧)的上下两面，即正面与反面各对称粘贴一片箔式应变片5，组成称重传感器。称重传感器安放在壳体2下部左右对称的槽中，在传感器粘贴应变片的左端，有一块钢片衬垫在支点的平面上，用支撑固定压板6将传感器的左端固定，传感器的右端支点衬垫的一片线性度调整垫片9，用支撑固定压板8作定位固定。调整垫片9的左右位置，可改变传感器的应变，用以调整称重的线性误差。
吊钩座10用螺钉固定在传感器弹性体3的中端，称重用的吊钩12用吊钩链11连接在吊钩座上。电路元件都集中装在一块线路板上，安置在传感器左上方，电池盒7布置在传感器右上方。传感器在本实用新型中是关键部件，是决定电子称的准确性、稳定性和灵敏度的重要元件，所以，两片应变片的粘贴必须正反对称，中心线不能错位，以免影响称重线性度，传感器的左右端支点也必须保持水平。
图2为电子吊称背面的面板布置示意图。计算器液晶显示窗13在上方，下面是一组计算器按键14，其布置、功能同普通的小型计算器。
图3为电子吊称的电路原理图。图中R1、R2、R3、R4组成惠斯顿电桥，其中R1、R2即为传感器的两片应变片，为双臂差动电桥。由于桥路电源需要恒流驱动，以便有效地进行温度补偿，为此，本发明人在电路中增设了由两极管D、运算放大器F1，及三极管T、R5、R6组成的稳压恒流电路，作为供桥电源。在无负载时，电桥应输出零位电压，可调电阻W1用来调整电桥不平衡电压。当吊钩吊上所称物件时，传感器弹性体变形引起应变片电阻R1、R2阻值变化，惠斯顿电桥就有信号输出，经电容C1滤波进入放大器F2。放大器F2采用0P—07与R7、R9、C3和R8、R10、C2组成差动信号放大电路，输出到A/O转换器。可调电阻W2用作称重的比例调整。由于放大器F2选用高技术参数的0P—07以及电路中电阻良好匹配，能有效地控制温漂，零漂，使输入信号得以精确的放大。电路中的A/O转换器选用ICL7106，它具有A/O转换所必须的一切功能，在一块芯片上，包括了基准电压电路、时钟振荡电路和液晶显示及LCD驱动电路。放大后的信号输入ICL7l06的30和31脚，由液晶显示窗显示读数，然后可以通过吊称背面的小计算器进行计价。
本实用新型由于采用了特殊结构的应变式压力传感器以及具有高性能的集成电路块，并且所有电子元件参数都经过良好匹配，因而具有结构紧凑，体积小精度高、经久耐用的优点，可以在测重的同时计算价格，方便实用，而整个吊称成本不会很高，适合于广大普通家庭及小商贩使用，具有广阔的市场。
在本实用新型的实施例中，传感器弹性体3采用65#钢片，其坯件经过热处理后加工成厚度为0.65～0.7mm，箔式应变片5粘贴在弹性体左侧，正反对称，传感器左边支点衬垫钢片为8×8×0.5mm，右端支点衬垫的线性度调整垫片9，用一块l2×8×0.5mm的钢片，都用压板固定。吊称额定载荷为3.5kg，用3 1/2位液晶显示计重。采用的电子电路如图3，电源为9V，稳压恒流电路中二极管D为2CW53，F1用UA741，三极管为25A1015，R5＝510Ω，R6＝4.7K，惠斯顿电桥中R1～R4均为350Ω，其中R1、R2为应变片，可调电阻W1＝100K，并且在面板上置一个调节旋钮，可方便地用于调零。C1＝C2＝C3＝0.33μ，R7＝R8＝3K，R9＝R10＝120K，F2采用0P—07，W2＝10K，A/O转换器用1CL7106，整个电子吊称外壳尺寸58×115×22mm，小巧轻便，测量精度可达±0.3％，完全可达度衡标准。
权利要求1.一种微型电子吊称，由压力传感器、信号放大器，模数转换器和数据显示几部分组成，其特征在于压力传感器是由一片传感器弹性体和两片箔式应变片组成，在传感器弹性体(3)的左侧上下两面各对称粘贴一片箔式应变(5)，传感器放在壳体(2)下部左右对称的槽中，在传感器左端支点的平面上衬垫一块钢片，用支撑固定压板(6)将传感器左端固定，传感器右端支点衬垫一片线性度调整垫片(9)，用支撑固定压板(8)作定位固定，吊钩座(10)用螺钉固定在传感器弹性体(3)的中端，吊钩(12)用吊钩链(11)连接在吊钩座上，电路中由R1、R2、R3、R4组成电桥，其中R1、R2即为传感器的两片应变片，并由两极管D，运算放大器F1和三极管T，R5、R6组成的稳压恒流电路作为供桥电源，数据显示采用液晶显示。
2.按权利要求1所述的微型电子吊称，其特征在于传感器弹性体(3)采用65#钢片，厚度为0.65～0.7mm，电路中组成电桥的R1＝R2为350Ω应变片，R3＝R4＝350Ω金属膜电阻。
3.按权利要求2所述的微型电子吊称，其特征在于稳压恒流电路中二极管D为2CW53，运算放大器F1为UA741，三极管T为2SA1015，R5＝510Ω，R6＝4.7k，放大器F2采用0P—07，A/O转换器采用ICL7106。
专利摘要一种微型电子吊称，属电子测量技术领域。采用的应变式压力传感器，由一片弹性体和两片箔式应变片组成，设计了稳压恒流电路作为供桥电源，以保证有效地工作，并选用参数良好匹配的电子元件组成差动信号放大电路，A/D转换器采用集成电路块，测量数据经液晶显示窗读出，同时配上小型计算器，可以很方便地称重计价。由于结构紧凑，选用元件少而精，因此体积小，精度高，方便实用，适合于小商贩及普通家庭使用。
文档编号G01G3/00GK2225030SQ9423995
公开日1996年4月17日 申请日期1994年12月30日 优先权日1994年12月30日
发明者洪舜鹤 申请人:洪舜鹤