專利名稱：一種智能型電子天平的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種天平，具體涉及一種智能型電子天平，屬于計量技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)和微電腦技術(shù)迅速發(fā)展，并且應用到天平領域，出現(xiàn)了電子天平。從上世紀七十年代末期世界上出現(xiàn)第一臺電子天平起，短短三十幾年中，發(fā)展出了各種規(guī)格、門類齊全的系列電子天平，廣泛應用于各行各業(yè)質(zhì)量計量。電子天平具有機械天平無法比擬的優(yōu)點。它能夠數(shù)字顯示、直接讀數(shù)、快速稱量、操作簡便、抗干擾能力強，并采用了微機技術(shù)使得智能化、多功能，可與打印機、計算機相聯(lián)機進行在線測量，使數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等成為可能，因此應用范圍越來越廣泛。
我國電子天平發(fā)展，緊隨國際發(fā)達國家之后，于上世紀八十年代初期開始，雖然現(xiàn)在某些方面已初步形成規(guī)?；a(chǎn)并廣泛應用到國內(nèi)各領域，但做為用于檢定超大質(zhì)量砝碼的智能型、大量程、精密電子天平的研制生產(chǎn)在國內(nèi)還屬于起步階段。因此，設計一種可以作為檢定超大質(zhì)量砝碼的大量程高精度電子天平，顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述需求，本發(fā)明提供了一種智能型電子天平，該電子天平設計技術(shù)先進、性能可靠、精度高、量程大，滿足了超大質(zhì)量砝碼的計量檢定和工農(nóng)業(yè)、學校、科研單位等作為物質(zhì)大質(zhì)量精密測試的要求，具有較好的推廣應用價值。
本發(fā)明是一種智能型電子天平，該電子天平包括單片機控制器、高精度傳感器、儀表顯示部分、鍵盤輸入設備、高精度數(shù)字變送器和供電電源，所述的單片機控制器采用AT89S51系列，所述的高精度傳感器采用2只SB系列剪切梁稱重傳感器，該2只傳感器分別獨立連接2只數(shù)字變送器，所述的鍵盤輸入設備采用高性能防水塑膠壓膜鍵盤。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的SB系列剪切梁稱重傳感器的最大量程為500kg,該傳感器在稱重時直接受力，避免了傳統(tǒng)天平的杠桿受力。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的高精度數(shù)字變送器由前置放大模塊、A/D模塊和AT89S51芯片組成；其中，A/D模塊采用的是高集成度的24位A-2模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，適合測量單/雙極性小信號。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的高精度數(shù)字變送器采用采樣技術(shù)對信號進行采樣，然后通過數(shù)字濾波器進行濾波得到最終轉(zhuǎn)換結(jié)果，并通過高速現(xiàn)場總線協(xié)議發(fā)給單片機控制器處理。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的A/D模塊的字速率為7. 5Hz，其內(nèi)部的斬波穩(wěn)定儀表放大器采用64X對模擬信號進行前端放大。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的儀表顯示部分包括標定部分和稱重部分，其中，標定部分采用多次采樣后中值濾波輸出的方法取得標定數(shù)據(jù)源；稱重部分采用多次采樣后中值濾波輸出的數(shù)據(jù)源經(jīng)過一階滯后濾波和限幅消抖濾波后與標定模塊的計算結(jié)果經(jīng)過計算后輸出重物的實際重量。本發(fā)明揭示了一種智能型電子天平，該電子天平設計技術(shù)先進、性能可靠、精度高、量程大，滿足了超大質(zhì)量砝碼的計量檢定和工農(nóng)業(yè)、學校、科研單位等作為物質(zhì)大質(zhì)量精密測試的要求，具有較好的推廣應用價值。


圖I是本發(fā)明實施例智能型電子天平的組成結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。圖I是本發(fā)明實施例智能型電子天平的組成結(jié)構(gòu)原理圖；該電子天平包括單片機控制器、高精度傳感器、儀表顯示部分、鍵盤輸入設備、高精度數(shù)字變送器和供電電源，所述的單片機控制器采用AT89S51系列，所述的高精度傳感器采用2只SB系列剪切梁稱重傳感器，該2只傳感器分別獨立連接2只數(shù)字變送器，所述的鍵盤輸入設備采用高性能防水塑膠壓膜鍵盤。本發(fā)明提及的智能型電子天平采用AT89S51系列單片機控制器作為主控模塊，該控制器具有功能結(jié)構(gòu)成熟、速度快、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點；稱重傳感器是電子天平的心臟，其作用是將被測物體的重量轉(zhuǎn)換成相應的電信號，該智能型電子天平采用2只SB系列剪切梁稱重傳感器，每只傳感器的最大量程為500kg，該傳感器在稱重時直接受力，這樣做有效地增強了秤臺在移
動位置后的準確性，避免了杠桿系統(tǒng)在移動后需要重新標定的問題，同時，2只傳感器分別獨立連接2只數(shù)字變送器，從根本上將模擬信號進行隔離，保證稱重數(shù)據(jù)的精度和準確性。該智能型電子天平采用的高精度數(shù)字變送器由前置放大模塊、A/D模塊和AT89S51芯片組成；其中，A/D模塊采用的是高集成度的24位A-2模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其字速率為7. 5Hz，由于采用了電荷平衡技術(shù)，所以非常適合測量單/雙極性小信號，該芯片內(nèi)部有一個極低噪聲的斬波穩(wěn)定儀表放大器和一個數(shù)字濾波器，其中，斬波穩(wěn)定儀表放大器米用64X對模擬信號進行前端放大；數(shù)字濾波器能對快速微量變化的模擬信號提供優(yōu)秀穩(wěn)定的數(shù)字輸出；該高精度數(shù)字變送器采用采樣技術(shù)對信號進行采樣，然后通過數(shù)字濾波器進行濾波得到最終轉(zhuǎn)換結(jié)果，并通過高速現(xiàn)場總線協(xié)議發(fā)給單片機控制器處理，同時通過高速現(xiàn)場總線與儀表通訊。該智能型電子天平的儀表顯示部分采用LED數(shù)碼管作為顯示元件，該顯示元件具有使用壽命長、亮度高、節(jié)能等優(yōu)點。該儀表顯示部分包括標定部分和稱重部分，其中，標定部分采用多次采樣后中值濾波輸出的方法取得標定數(shù)據(jù)源，保證了標定數(shù)據(jù)源的準確性；在標定過程中如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)源波動較大的情況則儀表自動清除所有采樣緩存數(shù)據(jù)開始新的標定過程，從而保證了標定數(shù)據(jù)源的穩(wěn)定性；稱重部分采用多次采樣后中值濾波輸出的數(shù)據(jù)源經(jīng)過一階滯后濾波和限幅消抖濾波后與標定模塊的計算結(jié)果經(jīng)過計算后輸出重物的實際重量。
本發(fā)明揭示了一種智能型電子天平，該電子天平設計技術(shù)先進、性能可靠、精度高、量程大，滿足了超大質(zhì)量砝碼的計量檢定和工農(nóng)業(yè)、學校、科研單位等作為物質(zhì)大質(zhì)量精密測試的要求，具有較好的推廣應用價值。以上所述，僅為本發(fā) 明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種智能型電子天平，其特征在于，該電子天平包括單片機控制器、高精度傳感器、儀表顯示部分、鍵盤輸入設備、高精度數(shù)字變送器和供電電源，所述的單片機控制器采用AT89S51系列，所述的高精度傳感器采用2只SB系列剪切梁稱重傳感器，該2只傳感器分別獨立連接2只數(shù)字變送器，所述的鍵盤輸入設備采用高性能防水塑膠壓膜鍵盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型電子天平，其特征在于，所述的SB系列剪切梁稱重傳感器的最大量程為500kg，該傳感器在稱重時直接受力，避免了傳統(tǒng)天平的杠桿受力。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型電子天平，其特征在于，所述的高精度數(shù)字變送器由前置放大模塊、A/D模塊和AT89S51芯片組成；其中，A/D模塊采用的是高集成度的24位A-2模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，適合測量單/雙極性小信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能型電子天平，其特征在于，所述的高精度數(shù)字變送器采用采樣技術(shù)對信號進行采樣，然后通過數(shù)字濾波器進行濾波得到最終轉(zhuǎn)換結(jié)果，并通過高速現(xiàn)場總線協(xié)議發(fā)給單片機控制器處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能型電子天平，其特征在于，所述的A/D模塊的字速率為7.5Hz，其內(nèi)部的斬波穩(wěn)定儀表放大器采用64X對模擬信號進行前端放大。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型電子天平，其特征在于，所述的儀表顯示部分包括標定部分和稱重部分，其中，標定部分采用多次采樣后中值濾波輸出的方法取得標定數(shù)據(jù)源；稱重部分采用多次采樣后中值濾波輸出的數(shù)據(jù)源經(jīng)過一階滯后濾波和限幅消抖濾波后與標定模塊的計算結(jié)果經(jīng)過計算后輸出重物的實際重量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能型電子天平，該電子天平包括單片機控制器、高精度傳感器、儀表顯示部分、鍵盤輸入設備、高精度數(shù)字變送器和供電電源，所述的單片機控制器采用AT89S51系列，所述的高精度傳感器采用2只SB系列剪切梁稱重傳感器，該2只傳感器分別獨立連接2只數(shù)字變送器，所述的鍵盤輸入設備采用高性能防水塑膠壓膜鍵盤。本發(fā)明揭示了一種智能型電子天平,該電子天平設計技術(shù)先進、性能可靠、精度高、量程大，滿足了超大質(zhì)量砝碼的計量檢定和工農(nóng)業(yè)、學校、科研單位等作為物質(zhì)大質(zhì)量精密測試的要求，具有較好的推廣應用價值。
文檔編號G01G23/01GK102768066SQ20121028699
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者許大翔 申請人:昆山大百科實驗室設備工程有限公司