專利名稱：光電式臺秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光電式臺秤，它屬于一種光電稱量儀器。
現(xiàn)在常用的電子臺秤是用一S型彈性元件，在其四個變形最大的位置貼四個應(yīng)變片，加上橋路平衡及模數(shù)變換等電路后將形變量變?yōu)閿?shù)字量輸出。這種電子臺秤雖比過去的杠桿式秤具有計量準(zhǔn)確、計算方便等優(yōu)點(diǎn)，但是由于應(yīng)變片的非線性，且受溫度影響大，電橋平衡電路受電源電壓、元件互相影響等因素，因此，電子臺秤存在著抗干擾性差和造價較高等缺點(diǎn)。
本實用新型的目的是提供一種秤量精度高、受環(huán)境影響小、價格低廉的光電式臺秤。
為實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取的方案是該光電式臺秤包括彈性元件、底座、電源、顯示裝置和外殼，其中它還包括變形指示發(fā)光二極管、光欄、凸透鏡、半導(dǎo)體位置檢測元件PSD和放大轉(zhuǎn)換電路；彈性元件的上端與托盤的底盤連接，彈性元件的下端與底座連接，底座裝在外殼的底板上；變形指示發(fā)光二極管經(jīng)指針與彈性元件聯(lián)接，變形指示發(fā)光二極管伸入支架的一邊，光欄和凸透鏡依序裝在支架的中部并相距一定距離，半導(dǎo)體位置檢測元件PSD裝在支架的另一邊并與變形指示發(fā)光二極管相對應(yīng)，支架固定在外殼上；半導(dǎo)體位置檢測元件PSD與放大轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接，放大轉(zhuǎn)換電路和變形指示發(fā)光二極管與電源相聯(lián)接。
上述彈性元件為彈簧或懸臂梁。
本實用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，與背景技術(shù)相比，具有秤量精度高、受環(huán)境影響小、價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾力強(qiáng)和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的計量換代產(chǎn)品。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是放大轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
如圖1所示，本實用新型包括彈簧1、底座10、電源9、顯示裝置和外殼11，它還包括變形指示發(fā)光二極管3、光欄4、凸透鏡5、半導(dǎo)體位置檢測元件PSD6和放大轉(zhuǎn)換電路8；彈簧1的上端與托盤的底盤12連接，彈簧1的下端與底座10連接，底座10裝在外殼11的底板上；變形指示發(fā)光二極管3經(jīng)指針2與彈簧1聯(lián)接，變形指示發(fā)光二極管3伸入支架7的一邊，并能上、下移動；光欄4和凸透鏡5依序裝在支架7的中部并相距一定距離，半導(dǎo)體位置檢測元件PSD6裝在支架7的另一邊并與變形指示發(fā)光二極管3相對應(yīng)，支架7固定在外殼11上，半導(dǎo)體位置檢測元件PSD6與放大轉(zhuǎn)換電路8聯(lián)接，放大轉(zhuǎn)換電路8和變形指示發(fā)光二極管3與電源9相聯(lián)接，數(shù)碼管顯示裝置裝在外殼11的一側(cè)并與放大轉(zhuǎn)換電路8的輸出聯(lián)接。
由圖2所示可知，本實用新型的放大轉(zhuǎn)換電路由電流——電壓放大轉(zhuǎn)換電路、加減運(yùn)算電路和除法電路組成。電流——電壓放大轉(zhuǎn)換電路由運(yùn)算放大器K1、K2，電容C1、C2和電阻R2、R3構(gòu)成，其中運(yùn)算放大器K1的負(fù)極與半導(dǎo)體位置檢測元件PSD的1端聯(lián)接，K1的正極接地，K1輸出端與電阻R4和R8的連接點(diǎn)相接；電容C1和電阻R2并聯(lián)后與K1的負(fù)極和輸出端聯(lián)接；運(yùn)算放大器K2的負(fù)極與半導(dǎo)體位置檢測元件PSD的2端聯(lián)接，K2的正極接地，K2輸出端與電阻R6和R10的連接點(diǎn)相接，電容C2與電阻R3并聯(lián)后與K2的負(fù)極和輸出端聯(lián)接。加減運(yùn)算電路由運(yùn)算放大器K3、K4、K5，電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14構(gòu)成，其中電阻R4與R5串聯(lián)后，電阻R5的一端與運(yùn)算放大器K3的輸出端連接，電阻R4的一端與K1的輸出端連接，電阻R4與R5的連接點(diǎn)與K3的負(fù)極連接，電阻R6與R7串聯(lián)后，R7的一端接地，R6的一端與K2的輸出端連接，電阻R6與R7的連接點(diǎn)與K3的正極聯(lián)接；電阻R8與R9串聯(lián)后，其連接點(diǎn)與K4的負(fù)極連接，電阻R8的一端與K1的輸出端連接，電阻R9的一端接電阻R14的活動端，R14的一端接電源正極，另一端接地，電阻R10與R11串聯(lián)后，其連接點(diǎn)也與K4的負(fù)極連接，電阻R10的一端接K2的輸出端，電阻R11的一端與K4的輸出端連接，K4的正極接地；電阻R12與R13串聯(lián)后，其連接點(diǎn)與K5的負(fù)極連接，電阻R12的一端與K4的輸出端連接，電阻R13的一端與K5的輸出端連接，K5的正極接地。除法電路由除法器Q、電阻R15、R16、R17、R18、R19、R20構(gòu)成，電阻R15、R16、R17并聯(lián)后接電源的正、負(fù)極，電阻R15的活動端與除法器Q的7端連接，電阻R16的活動端與除法器Q的10端連接，電阻R17的活動端與除法器Q的9端連接，除法器Q的3端(Zin)與運(yùn)算放大器K3的輸出端連接，除法器Q的6端(Xin)與運(yùn)算放大器K5的輸出端連接，除法器Q的Yin端與電阻R18的活動端聯(lián)接，電阻R18與R19串聯(lián)后，電阻R18的一端與除法器Q的4端連接，電阻R19的一端接地，電阻R20的一端與除法器Q的4端聯(lián)接，另一端與顯示裝置中的顯示電路連接。另外半導(dǎo)體位置檢測元件PSD的5端與電阻R1的活動端連接，電阻R1的一端與電源正極連接，另一端與地連接。
上述電路的工作原理為半導(dǎo)體位置檢測元件PSD輸出兩路電流信號，電流信號經(jīng)運(yùn)算放大器K1和K2放大后變成電壓信號X1和X2，兩路電壓信號經(jīng)運(yùn)算放大器K3相減得X1-X2，經(jīng)運(yùn)算放大器K4相加，K5反相后得X1+X2。在除法器中X1-X2與X1+X2相除后輸出即為位移量X。上述位移量X與彈性元件的彈性系數(shù)和透鏡的放大倍數(shù)相乘即是物體的質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種光電式臺秤，包括彈性元件、底座、電源、顯示裝置和外殼，其特征在于它還包括變形指示發(fā)光二極管、光欄、凸透鏡、半導(dǎo)體位置檢測元件(PSD)和放大轉(zhuǎn)換電路；彈性元件的上端與托盤的底盤連接，彈性元件的下端與底座連接，底座裝在外殼的底板上；變形指示發(fā)光二極管經(jīng)指針與彈性元件聯(lián)接，變形指示發(fā)光二極管伸入支架的一邊，光欄和凸透鏡依序裝在支架的中部并相距一定距離，半導(dǎo)體位置檢測元件(PSD)裝在支架的另一邊并與變形指示發(fā)光二極管相對應(yīng)，支架裝在外殼上；半導(dǎo)體位置檢測元件(PSD)與放大轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接，放大轉(zhuǎn)換電路和變形指示發(fā)光二極管與電源相聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電式臺秤，其特征在于所述彈性元件為彈簧或懸臂梁。
專利摘要本實用新型涉及一種光電式臺秤。該臺秤包括彈性元件、底座、電源、顯示裝置和外殼，它還包括變形指示發(fā)光二極管、光欄、凸透鏡、半導(dǎo)體位置檢測元件PSD和放大轉(zhuǎn)換電路；彈性元件與托盤連接并經(jīng)底座裝在外殼上，變形指示發(fā)光二極管經(jīng)指針與彈性元件聯(lián)接，該二極管伸入支架的一邊，光欄和凸透鏡依序裝在支架中部，半導(dǎo)體位置檢測元件PSD裝在支架的另一邊，支架裝在外殼上。本實用新型具有秤量精度高、價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01G23/18GK2262235SQ9620667
公開日1997年9月10日 申請日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
發(fā)明者曾光宇, 李霆 申請人:曾光宇, 李霆