集成式數字應變測重傳感器的製作方法
2023-07-22 21:10:41 1
專利名稱：集成式數字應變測重傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測重量的傳感器，尤其涉及一種將測重應變計以及控制運算部分 集成在一起的集成式數字應變測重傳感器。
背景技術：
現有的電子計價秤、電子臺秤、電子計重秤、電子計數秤或電子天秤要使用測重量 的應變計，由於應變計跟主板為分離式布局，中間較長的電纜傳送模擬訊號；加上使外置模 數電路比較複雜，面板也校大，所以在防潮及電磁輻射屏蔽措施處理上比較困難，造成產品 抗電磁輻射幹擾較差。尤其是採用雙積分作模數轉換的傳統方案，由於外圍器件較多，對溼 熱更加敏感。即使使用優良的傳感器，若沒有足夠的技術及生產條件，就無法造出合格的產 品。因上述原因常常導致產品抽檢中通不過溫度試驗、抗電磁輻射試驗、溼熱試驗。
實用新型內容本實用新型是要解決現有技術的上述問題，提出一種將測重應變計以及控制運算 部分集成在一起的集成式數字應變測重傳感器。為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案是設計一種集成式數字應變測 重傳感器，其包括彈性體，貼於彈性體中間表面上並封上防潮膠的測量被測物體重量產 生表示物體重量的模擬數值的測重應變計，置於彈性體末端內並與應變計連接的印刷電路 板，連接固定在印刷電路板上的對所述模擬數值進行運算並輸出能直接連接顯示器驅動芯 片的表示物體重量的數位訊號的單片機，所述印刷電路板連同其上的單片機整體密封包裹 防潮膠。上述的單片機內置測量環境溫度可以對不同環境溫度做出溫度補償的溫度傳感
ο上述防潮膠外側包裹抗電磁輻射幹擾的屏蔽層。與現有技術相比，本實用新型具有眾多優點1、整合集成式設計，不僅體積縮小， 而且抗幹擾及防溼能力加強，開發人員無需處理電磁輻射抗幹擾的問題及採取屏蔽措施。 2、傳感器內置溫度傳感器用作自動化數字零瓢處理，簡化傳感器生產程序，無需跟據每一 支傳感器的零瓢數據，用人手焊接不同長度的溫補絲作不同溫度的溫補。3、內置溫度傳感 器用作靈敏度的數字溫度補償，可省掉溫度補償電阻應變計(溫補片)及外圍低溫飄之電 子器件。4、整合式設計可一次性對整個傳感器及模擬線路之系統作零點及靈敏度的溫飄作 處理，無需再針對秤重傳感器及模擬線路分開處理。5、數字傳感器可經過專用的開發器連 接個人計算機作開發，編程員可直接在數字傳感器上開發，無需再設計單片機及模擬線路。 6、開發平臺提供溫度補償，數字濾波，追零，線性補償等插件程序，程式設計師無需處理模擬訊 號噪聲，線性及溫瓢等問題，令要求之技術門坎極低，開發簡單快捷。7、整合式設計使外圍 電路也變得非常簡單，數字式應變傳感器的輸出可直接連接顯示驅動IC，無外接單片機及 模擬線路，生產極之方便，具成本競爭力。以下結合附圖和實施例對本實用新型作出詳細的說明，其中
圖1為本實用新型較佳實施例的原理框圖；圖2為本實用新型較佳實施例的外觀圖；圖3為本實用新型的運用例的電路框圖。
具體實施方式
本實用新型公開的集成式數字應變測重傳感器，其包括彈性體5，貼於彈性體中 間表面上並封上防潮膠的測量被測物體重量產生表示物體重量的模擬數值的測重應變計 1，置於彈性體末端內並與應變計連接的印刷電路板(PCB)，連接固定在印刷電路板上的對 所述模擬數值進行運算並輸出能直接連接顯示器驅動晶片的表示物體重量的數位訊號的 單片機2，所述印刷電路板連同其上的單片機整體密封包裹防潮膠。在較佳實施例中，所述的單片機2內置測量環境溫度以便單片機2對不同環境溫 度做出溫度補償的溫度傳感器。所述防潮膠外側包裹抗電磁輻射幹擾的屏蔽層4。圖1示出了本實用新型較佳實施例的原理框圖，該單片機2內置測量環境溫度以 便單片機2對不同環境溫度做出溫度補償的溫度傳感器。如圖1所示單片機2還內置將所 述模擬數值數位化的高精度模數轉換單元(Σ -AADC)、存儲數據的存儲單元(E2PR0M)、運 算單元(MCU)。如此設置把高精度Σ - Δ ADC、內置半導體溫度傳感器的單片機(SoC MCU)裝 在一片小PCB板，體積極大地縮小。產品在出廠時，先做零飄處理，將本傳感器至於恆溫箱 裡，在不同溫度下計算出零飄參數，並儲存在E2PR0M內。正常秤重時，測量當時環境溫度， 調用E2PR0M內的參數，做出相應的溫度補償。從而取代傳統用溫補絲的補償方法，使生產 程序自動化。圖2展示了本實用新型較佳實施例的外觀，跟傳統的傳感器一像，應變計貼在彈 性體表面的中間位置。不同的是彈性體後端值入印刷電路板，作模擬訊號的處理，用戶介面 的操作及其他功能的運作應變計輸出的模擬訊號經過PCB上的單片機進行運算。圖標5為 彈性體，圖標1為測重應變計，其出線的一端緊密連接PCB，然後用防潮膠把整片PCB板密 封，以達到防潮效果。由於上述的模擬訊號線變得非常短，這大大提高抗電磁輻射幹擾的能 力。防潮膠外側還包裹抗電磁輻射幹擾的屏蔽層4，抗電磁輻射幹擾的能力可進一步加強。 圖標3為集成式數字應變測重傳感器的引出線。圖3展示了本實用新型的運用例的電路框圖，其外圍電路變得非常簡單，該本實 用新型直接連接顯示板上顯示驅動晶片，無需再外置單片機，用數字訊號作雙向溝通，以顯 示秤重結果。同時，顯示驅動晶片進行按鍵掃描，用戶操作透過顯示驅動晶片與上述單片機 作溝通。本集成式數字應變測重傳感器可經過專用的開發器連接個人計算機作開發，編程 員可直接在本傳感器上開發，無需再設計單片機及模擬線。開放式開發平臺，提供溫度補 償，數字濾波，追零，線性補償等插件程序。以上實施例僅為舉例說明，非起限制作用。任何未脫離本發明精神與範疇，而對其 進行的等效修改或變更，均應包含於本申請的權利要求範圍之中。
權利要求一種集成式數字應變測重傳感器，其特徵在於包括彈性體(5)，貼於彈性體中間表面上並封上防潮膠的測量被測物體重量產生表示物體重量的模擬數值的測重應變計(1)，置於彈性體末端內並與應變計連接的印刷電路板，連接固定在印刷電路板上的對所述模擬數值進行運算並輸出能直接連接顯示器驅動晶片的表示物體重量的數位訊號的單片機(2)，所述印刷電路板連同其上的單片機整體密封包裹防潮膠。
2.如權利要求1所述的集成式數字應變測重傳感器，其特徵在於所述的單片機(2) 內置測量環境溫度以便單片機(2)對不同環境溫度做出溫度補償的溫度傳感器。
3.如權利要求1所述的集成式數字應變測重傳感器，其特徵在於所述防潮膠外側包 裹抗電磁輻射幹擾的屏蔽層(4)。
專利摘要本實用新型公開了一種集成式數字應變測重傳感器，其包括彈性體(5)，貼於彈性體中間表面上並封上防潮膠的測量被測物體重量產生表示物體重量的模擬數值的測重應變計(1)，置於彈性體末端內並與應變計連接的印刷電路板，連接固定在印刷電路板上的對所述模擬數值進行運算並輸出能直接連接顯示器驅動晶片的表示物體重量的數位訊號的單片機(2)，所述印刷電路板連同其上的單片機整體密封包裹防潮膠。與現有技術相比，本實用新型具有體積小、防潮抗幹擾能力強、無需外接溫補絲做溫度溫補，生產程序簡便。開發門檻低，開發周期快。
文檔編號G01G3/12GK201680887SQ20102017377
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者陳志武 申請人:陳志武