一種用於稱重儀表的省電電路的製作方法
2023-04-29 09:15:26 3
專利名稱：一種用於稱重儀表的省電電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及稱重儀表的技術領域，具體地說是一種用於稱重儀表的省電電路。
背景技術：
目前電子秤一般由稱重儀表、傳感器(應變片式)、秤架等幾部分組成。在電池供電的儀表中大多需要考慮節省電能，需要對稱重儀表的設計上考慮節電性能。給電子稱重儀表省電的方法有很多，比如用比較節電的MCU (微控控制模塊)，合理設計工作電路，電子秤空閒時關掉顯示等等。但是有一部分電能的消耗是電子秤所不能忽略的，就是稱重儀表給傳感器的供電，也稱傳感器激勵電源，此部分電能的消耗未見令人滿意的節電措施。電子秤與節電相關部分的基本結構如附圖1所示，可以看到ADC模塊(模數轉換模塊)採集傳感器信號，傳感器本身直接由激勵電源供電，這種連接方式的缺點是即使電子秤在空閒時間，使用者沒有操作電子秤，只要開機，稱重儀表對傳感器的供電還需一直進行著(此處不考慮其他節電方式)，這樣就造成電能的浪費。也有個別應用中在電子秤空閒時可以關掉給傳感器供電的激勵電源，但是這樣就使ADC模塊不能感應傳感器上信號的變化，需要人工的幹涉才能恢復正常工作狀態。這些設計讓使用者或者選擇浪費掉空閒時對傳感器供電的電能，或者是選擇需要人工幹涉才能在省電和正常工作狀態間轉換，均不夠
王困相
發明內容本實用新型的目的在於提供一種改進的用於稱重儀表的省電電路，它可克服現有技術中造成電能浪費或者是選擇需要人工幹涉才能在省電和正常工作狀態間轉換的一些不足。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種用於稱重儀表的省電電路，它主要包括工作電源模塊、MCU模塊、ADC模塊、傳感器模塊和激勵電源模塊，工作電源分別與 MCU模塊和ADC模塊相連，ADC模塊與傳感器模塊相連，傳感器模塊與激勵電源模塊相連，其特徵在於激勵電源模塊與傳感器模塊之間設置有控制電路模塊。使用時，本實用新型在MCU模塊與傳感器模塊之間設置控制電路模塊。MCU模塊通過電子秤的工作狀態來決定控制電路模塊對激勵電源模塊的控制，控制單元不是簡單的導通和斷開，而是可以控制導通電阻，這樣在需要省電時，就可以通過控制電路單元串入一個電阻，這樣相當於加大了激勵電源模塊的輸出阻抗，減少電能消耗。同時，這樣的操作不至於使給傳感器的激勵電源模塊斷開，保持了傳感器的工作能力(此時傳感器的敏感度有所下降)，當有一定的重量變化時，傳感器的信號改變可以被MCU模塊檢測到，從而發出信號， 使控制電路模塊恢復到正常工作模式，整個電子秤也恢復到正常工作狀態。本實用新型在給傳感器的激勵電源模塊上引入微控制器控制的控制電路單元，電路結構簡單，實用性強，用簡單的方法實現了電能的節省，同時又保持了電子秤自動切換省電和正常工作模式的能力。
圖1為現有技術的結構示意圖。圖2為本實用新型一實施例的結構示意圖。圖3為本實用新型控制電路模塊的結構示意圖。圖4為本實用新型控制電路模塊的又一結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。本實用新型主要包括工作電源模塊1、MCU模塊(微控控制模塊)2、ADC模塊(模數轉換模塊)3、傳感器模塊5和激勵電源模塊6，工作電源分別與MCU模塊和ADC模塊相連， ADC模塊與傳感器模塊相連，傳感器模塊與激勵電源模塊相連，其與現有技術的區別在於 激勵電源模塊與傳感器模塊之間設置有控制電路模塊4。控制電路模塊包括第一電子開關和第二電子開關，第二電子開關串聯一個電阻後並聯在第一電子開關的兩端。控制電路模塊包括N個電子開關，第二至第N個電子開關分別串聯一電阻後與第一電子開關並聯，其中N取3 — 30之間的任意數值。在實施中，控制電路模塊4最簡單的一種實施方案如圖3所示，它將激勵電源分為兩個通路加在負載傳感器上一是直接加在傳感器上，二是通過一個電阻加在傳感器上。通過MCU模塊2來控制這個電子開關就可以在兩個通路中轉化，圖3中第一電子開關閉合就是正常的工作模式，第一電子開關斷開，第二電子開關閉合時，就是激勵電源通過串接一個電阻後加在傳感器上，這樣就加大了負載阻抗，從而降低了整體的功耗。另一方面，在第一電子開關斷開，第二電子開關閉合時，傳感器上得到的激勵電源是通過串入的電阻得到的， 並沒有失去激勵電源，因此，在傳感器上有重物變化時，ADC模塊3能感受到信號的變化，從而MCU模塊2可以接收到此信號並發給控制模塊4信號，使得將第二電子開關斷開，第一電子開關閉合，此時稱重儀表回到正常工作狀態。圖4是圖2中控制模塊4的另一種應用方式，它是多路電子開關控制多路負載，原理與圖3實現相似，不過是可以更靈活的控制省電多少，也可以根據不同的傳感器選擇不同的負載電阻，這樣可以實現更加靈活的節電控制。此電路的引入，不但能使稱重儀表在省電方式下減少對傳感器的供電而引起的耗電，同時還能感應傳感器的信號變化，進而MCU能通過AD轉換採集到秤臺上重量的變化，通過變化幅度判定有重物加載到秤臺，從而恢復正常工作狀態。既將傳感器部分一直消耗的電能節省一部分，又能自動的恢復到正常工作狀態，解決了現有節電稱重儀表的兩難問題。
權利要求1.一種用於稱重儀表的省電電路，它主要包括工作電源模塊、MCU模塊、ADC模塊、傳感器模塊和激勵電源模塊，工作電源分別與MCU模塊和ADC模塊相連，ADC模塊與傳感器模塊相連，傳感器模塊與激勵電源模塊相連，其特徵在於激勵電源模塊與傳感器模塊之間設置有控制電路模塊。
2.根據權利要求1所述的一種用於稱重儀表的省電電路，其特徵在於控制電路模塊包括第一電子開關和第二電子開關，第二電子開關串聯一個電阻後並聯在第一電子開關的兩端。
3.根據權利要求1所述的一種用於稱重儀表的省電電路，其特徵在於控制電路模塊包括N個電子開關，第二至第N個電子開關分別串聯一電阻後與第一電子開關並聯，其中N 取3— 30之間的任意數值。
專利摘要本實用新型涉及一種用於稱重儀表的省電電路，該省電電路是在MCU模塊與傳感器模塊之間設置控制電路模塊。MCU模塊通過電子秤的工作狀態來決定控制電路模塊對激勵電源模塊的控制，在需要省電時，就可以通過控制電路單元串入一個電阻，加大了激勵電源模塊的輸出阻抗，減少電能消耗，但保持了傳感器的工作能力(此時傳感器的敏感度有所下降)，當有一定的重量變化時，傳感器的信號改變可以被MCU模塊檢測到，從而發出信號，使控制電路模塊恢復到正常工作模式，整個電子秤也恢復到正常工作狀態。本實用新型電路結構簡單，實用性強，用簡單的方法實現了電能的節省，同時又保持了電子秤自動切換省電和正常工作模式的能力。
文檔編號G01G23/00GK202166471SQ20112023419
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月5日 優先權日2011年7月5日
發明者郭振華 申請人:上海耀華稱重系統有限公司