專利名稱：電磁力平衡式電子秤及計價秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子案秤，尤其是電磁力電子秤和計價秤。
目前商業(yè)用的案秤，大多是機(jī)械杠桿式和彈簧式兩種。這類秤雖然結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，但存在著很多缺點(diǎn)，如機(jī)械杠桿式案秤操作麻煩(需要加減秤砣，來回?fù)軇佑毋B，使杠桿平衡)，讀數(shù)精度不高(用眼睛看標(biāo)尺刻度存在人為誤差)，特別是秤體不封閉，不法商人容易在秤上作弊，坑害顧客。機(jī)械彈簧式秤由于受金屬材料本身彈性及制作工藝的影響，使受力與形變的關(guān)系產(chǎn)生誤差，以及長期蠕變，會造成更大的誤差，往往達(dá)不到商用三級秤的計量要求，一時還難以徹底解決。現(xiàn)在市場上使用的電子秤，一般均采用電阻應(yīng)變片式傳感器作為力-電轉(zhuǎn)換元件，但該種傳感器仍依靠金屬彈性體受力產(chǎn)生形變的原理，因此也受材料本身性能及工藝水平的限制，且國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定，盡管對各種誤差進(jìn)行了修正補(bǔ)償，增加了電路的復(fù)雜性，也難以保證質(zhì)量。進(jìn)口傳感器質(zhì)量較好，但價格較貴。計價部分大多采用單片微機(jī)及相關(guān)電路，為此則使成本增高，在大商店和超市中使用的電子計價秤，大多采用進(jìn)口傳感器及微機(jī)，功能較齊全，但價格也較貴，不適用于中、小商店。
本實(shí)用新型的目的是為廣大中、小商店提供一種操作簡便、讀數(shù)精度高、價格適中的電子案秤及電子計價秤。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案如下它具有杠桿式機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和電子線路兩大部分。杠桿式機(jī)械部分是在底盤上裝有杠桿支點(diǎn)架，在杠桿支點(diǎn)架頂部裝有刀承架，刀承架與杠桿上的支承刀接觸，杠桿被支承刀分為兩部分，在其中一部分上裝有刀口向上的盤托支承刀，盤托支承刀與盤托接觸，在盤托上裝有秤盤，在盤托下裝有秤盤拉桿系統(tǒng)，拉桿系統(tǒng)與底盤連接，在杠桿的端部裝有零位調(diào)節(jié)螺母。在杠桿的另一部分上裝有平衡塊，在靠近端部處裝有光電檢測器，光電檢測器的支架與底盤連接，在端部裝有電流線圈，在底盤上與電流線圈對應(yīng)位置裝有永久磁鐵裝置。為了消除磁鐵對杠桿的直接作用力，與線圈相連的的杠桿臂采用了無磁性金屬材料(如黃銅、無磁不銹鋼等)制成。電子線路部分裝有光電檢測電路，光電檢測電路與電流輸出電路相連。電流輸出電路與取樣電路相連，取樣電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連。A/D轉(zhuǎn)換電路分別與譯碼驅(qū)動顯示電路、溫度補(bǔ)償電路、計算器接口電路相連。計算器接口電路再與計算器連接。整個電路部分由電源電路供電。
本實(shí)用新型電磁力平衡式電子秤及計價秤的另一改進(jìn)是，永久磁鐵裝置是由磁芯和套在磁芯外，且與磁芯有一定間隙的磁罐和蓋在磁芯上的磁扼制成，電流線圈纏繞在線圈架上，線圈架上的上端有一銑有多個凹槽的散熱片。永久磁鐵磁芯由釹鐵硼永磁材料制成，電流線圈的線圈架是由鋁合金制成。
本實(shí)用新型有具下列優(yōu)點(diǎn)1)由于采用了杠桿式機(jī)械結(jié)構(gòu)和利用電磁力經(jīng)光電檢測反饋控制實(shí)現(xiàn)力與重量的自動平衡，減少了機(jī)械系統(tǒng)和電路對測量精度的影響。采用數(shù)字顯示進(jìn)一步提高了讀數(shù)精度。
2)由于采用了價格較便宜的通用計算器及接口電路與稱量輸出直接連接能直接顯示稱重量，又能進(jìn)行各種計算運(yùn)算，因此使用方便。
3)因?yàn)椴徊捎迷鲢B與游鉈，使得操作簡便，稱量快速。
下面通過附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械部分示意圖；圖2為本實(shí)用新型電路部分方塊圖3為本實(shí)用新型永久磁鐵裝置示意圖；圖4為本實(shí)用新型線圈架外形示意圖。
從圖1看出在底盤1的上面裝有杠桿支架8，在杠桿支承架頂部裝有刀承架和杠桿上的支承刀7，杠桿被支承刀分為左、右兩部分，在左邊杠桿上裝有刀口向上的盤托支承刀口，盤托支承刀口與托盤9接觸，在托盤上裝有稱盤。在盤托下裝有稱盤拉桿系統(tǒng)11，以防止稱盤傾斜，拉桿系統(tǒng)與底盤1連接。在杠桿的端部裝有零位調(diào)節(jié)螺母。在杠桿右邊，裝有平衡塊5，經(jīng)零位調(diào)整后鎖定在杠桿上。在靠右邊端部處裝有光電檢測器4，由紅外發(fā)光管和光敏管組成，固定在與底座相連的支架上，當(dāng)杠桿臂在發(fā)光管和光敏管之間上下擺動時，使光敏管接收光的光強(qiáng)產(chǎn)生變化，從而使光敏管輸出電流產(chǎn)生變化。在杠桿端部裝有電流線圈3，電流線圈繞在線圈架16上，線圈架上端有一銑有多凹槽的散熱片17，并有一個與杠桿連接的槽孔18。在底盤上與電流線圈對應(yīng)位置裝有永久磁鐵裝置2，永久磁鐵裝置由釹鐵硼永磁鐵制成的磁芯13和套在磁芯外且與磁芯有一空隙的磁罐14和蓋在磁芯上的磁軛15制成。線圈大小與磁軛中縫隙的尺寸互相配合，線圈在磁軛中垂直上下移動時不發(fā)生摩擦。當(dāng)稱盤上不加重量時，杠桿支點(diǎn)兩端只受稱體結(jié)構(gòu)本身自重產(chǎn)生的力矩作用，經(jīng)過調(diào)節(jié)可以使兩端力矩相等，杠桿系統(tǒng)處于零位平衡狀態(tài)，光電檢測信號為零，線圈中沒有電流，不產(chǎn)生電磁力。當(dāng)有重物置于稱盤上時，杠桿系統(tǒng)原來的平衡狀態(tài)被破壞，杠桿將繞支點(diǎn)作反時針方向旋轉(zhuǎn)一個微小角度，光電檢測器能檢測到杠桿的微位移，產(chǎn)生一個光電信號電壓，經(jīng)電路放大后推動電流輸出電路，給線圈提供一個相應(yīng)大小的電流，這個電流所產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵的磁場相互作用，即產(chǎn)生一個電磁力，這個電磁力形成的力矩正好等于秤盤上重物所產(chǎn)生的力矩，杠桿就處于一個新的平衡狀態(tài)。如果這兩個力矩不相等，如電流過大，電磁力所產(chǎn)生的力矩大于重物所產(chǎn)生的力矩，杠桿就會反向偏轉(zhuǎn)，光電檢測器就會感應(yīng)出一個反向訊號電壓，使線圈電流減小，電磁力矩減小，最終導(dǎo)致兩端力矩相等，達(dá)到杠桿平衡為止。被稱物體的重量，是和磁鐵磁場強(qiáng)度，線圈電流大小，以及杠桿臂比成正比。如果杠桿臂比一定，磁鐵磁場不變，重量就只與電流大小成正比，即被稱物體的重量就只與線圈中的電流大小成正比，W=KI,K為比例系數(shù)，W為物體重量，I為線圈中電流大小。
本實(shí)用新型實(shí)施例的各電路關(guān)系如圖2表示，光電檢測電路21與電流輸出電路22相連，電流輸出電路與取樣電路23相連，取樣電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連。如作為電子秤，A/D轉(zhuǎn)換電路與譯碼驅(qū)動顯示電路25相連；如作為計價秤，A/D轉(zhuǎn)換電路與計算器接口電路27相連，計算器接口電路再與計算器28相連。整個電路部分由電源電路29供電。A/D轉(zhuǎn)換電路還與溫度補(bǔ)償電路相連，以自動校正環(huán)境溫度造成的示值誤差。
權(quán)利要求1.一種電磁力平衡式電子秤及計價秤，具有杠桿式機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和電子線路部分，其特征為所述機(jī)械部分是在底盤上安裝有杠桿支點(diǎn)架(8)，在杠桿支點(diǎn)架頂部裝有刀承架，刀承架與杠桿上的支承刀(7)接觸，杠桿被支承刀分為兩部分，在其中一部分上裝有刀口向上的盤托支承刀，盤托支承刀與盤托(9)接觸，在盤托上裝有稱盤，在盤托下裝有稱盤拉桿系統(tǒng)(11)，拉桿系統(tǒng)與底盤連接，在杠桿的端部裝有零位調(diào)節(jié)螺母，在杠桿的另一部分上裝有平衡塊(5)，在靠近端部處裝有光電檢測器(4)，光電檢測器的支架與底盤連接，在端部裝有電流線圈(3)，在底盤上與電流線圈對應(yīng)位置裝有永久磁鐵裝置(2)，所述電子線路部分是在光電檢測器(4)與光電檢測電路相連，光電檢測電路與電流輸出電路相連，電流輸出電路與取樣電路相連，取樣電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路分別與譯碼驅(qū)動顯示電路、溫度補(bǔ)償電路、計算器接口電路相連，計算器接口電路再與計算器連接，整個電路部分由電源電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力平衡式電子秤及計價秤，其特征為永久磁鐵裝置是由磁心和套在磁心外且與磁心有一定間隙的磁罐和蓋在磁心上的磁軛制成，電流線圈纏繞在線圈架上，線圈架的上端有一銑有多個凹槽的散熱片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁力平衡式電子秤及計價秤，其特征為永久磁鐵由釹鐵硼永磁材料制成，電流線圈的線圈架是由鋁合金制成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子秤，采用杠桿式機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子線路兩部分組成，利用杠桿位移、光電檢測、電磁力反饋控制，實(shí)現(xiàn)力與重量的自動平衡，最后數(shù)字顯示出被稱物體的重量、具有精度高、操作簡便、稱量快、價格便宜的特點(diǎn)。
文檔編號G01G19/40GK2336346SQ9820252
公開日1999年9月1日 申請日期1998年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月18日
發(fā)明者王虹, 黃育琴 申請人:王虹, 黃育琴