一種移動終端的測重裝置及其測重方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動終端的測重裝置及其測重方法，測重裝置包括：測重模塊、主控制器和顯示屏；啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值；主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取電容的電壓和電量，根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值，根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示；通過在移動終端中增加測量功能，基于用戶通常不會忘記攜帶移動終端，從而達到隨身攜帶電子稱的效果，且不會占用存放空間，解決了現(xiàn)有手提稱重器攜帶不方便的問題；掛鉤內(nèi)置在移動終端中，需要使用時取出，則掛鉤不會被其他物體壓變形、或與其他物體進行掛蹭、甚至刮傷用戶。
【專利說明】
一種移動終端的測重裝置及其測重方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)，特別涉及一種移動終端的測重裝置及其測重方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在物流市場上，電子秤已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品了，受到廣泛應(yīng)用。但是，電子秤一般都不具有便攜性。因此，當前物流市場迫切需要一種能夠方便攜帶的電子秤以滿足物流公司上門收貨時的測重需求；另外還可以滿足廣大老百姓在購買水果、蔬菜時自行測重以防被騙。
[0003]雖然目前已有手提稱重器，但其需要用戶額外購買且用戶必須隨時攜帶，一旦忘帶就無法測重。另外，手提稱重器具有一定的體積且掛鉤通常露在外面，放在包內(nèi)攜帶時會占用一定的空間，且掛鉤易被包內(nèi)其他物體壓變形、或與其他物體進行掛蹭、或刮傷用戶；攜帶并不方便。
[0004]因此現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種移動終端的測重裝置及其測重方法，以解決現(xiàn)有手提稱重器攜帶不方便的問題。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種移動終端的測重裝置，其包括:測重模塊、主控制器和顯示屏；
啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值;主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取電容的電壓和電量，根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值，根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。
[0007]所述的移動終端的測重裝置中，所述測重模塊包括:一端開口的絕緣殼體、面積相同的第一電容極板和第二電容極板構(gòu)成的電容、彈簧；
彈簧的一端固定在絕緣殼體的內(nèi)頂部，彈簧的另一端與第一電容極板的一端固定，第一電容極板的另一端設(shè)置一環(huán)扣，環(huán)扣上掛著一掛鉤;第一電容極板抵靠在絕緣殼體的一內(nèi)側(cè)壁上，該內(nèi)側(cè)壁的對側(cè)壁上固定設(shè)置第二電容極板;絕緣殼體的開口處設(shè)置一蓋子，所述蓋子的一端與開口的一端鉸接，蓋子的另一端與開口的另一端卡合;第一電容極板和第二電容極與主控制器電連接。
[0008]所述的移動終端的測重裝置中，所述絕緣殼體上開設(shè)有兩個小孔，第一電容極板和第二電容極板分別與一根導(dǎo)線的一端焊接固定，導(dǎo)線的另一端通過相應(yīng)的小孔引出、與主控制器電連接。
[0009]所述的移動終端的測重裝置中，彈簧處于原長時，第一電容極板與第二電容極板對齊;掛鉤被拉動時，第一電容極板在彈簧彈力作用下沿著內(nèi)側(cè)壁滑動且與第二電容極板平行。
[0010]所述的移動終端的測重裝置中，所述主控制器包括:充電模塊、電壓獲取模塊、電量獲取模塊和計算模塊；
所述充電模塊對第一電容極板與第二電容極板構(gòu)成的電容進行充電；電壓獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電壓并關(guān)閉充電；電量獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電量;計算模塊根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。
[0011]所述的移動終端的測重裝置中，所述電容的容值C=Q/U，被測物的質(zhì)量m= (k|C0-C|D)/(ewg);其中，Q為電容兩端的電量，U為電容兩端的電壓，k為常量表示彈簧的倔強系數(shù)，CO為未掛被測物且第一電容極板與第二電容極板對齊時的初始電容值，D為第一電容極板與第二電容極板間的距離，ε為極板間介電常數(shù)，w為電容極板的長，g為常量表示重力加速度。
[0012]所述的移動終端的測重裝置中，所述電量獲取模塊內(nèi)設(shè)置有一放電電阻，通過在放電電阻上放電，每隔預(yù)設(shè)時間獲取放電電流，對放電電流作積分獲得電量。
[0013]—種采用所述的移動終端的測重裝置的測重方法，其包括:
步驟A、啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值；
步驟B、主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取當前電容的電壓和電量；
步驟C、主控制器根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值;根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。
[0014]所述的測重方法中，測重模塊內(nèi)由第一電容極板與第二電容極板構(gòu)成一電容;所述步驟B具體包括:
步驟B1、主控制器中的充電模塊對所述電容進行充電；
步驟B2、電壓獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電壓并關(guān)閉充電；
步驟B3、電量獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電量。
[0015]所述的測重方法中，電量獲取模塊內(nèi)設(shè)置有一放電電阻;在所述步驟B3中，電容兩端的電量獲取方法包括:
在放電電阻上放電，每隔預(yù)設(shè)時間獲取放電電流，對放電電流作積分獲得電量。
[0016]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種移動終端的測重裝置及其測重方法，啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值;主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取電容的電壓和電量，根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值，根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示;通過在移動終端中增加測量功能，基于用戶通常不會忘記攜帶移動終端，從而達到隨身攜帶電子稱的效果，且不會占用存放空間，解決了現(xiàn)有手提稱重器攜帶不方便的問題;掛鉤內(nèi)置在移動終端中，需要使用時取出，則掛鉤不會被其他物體壓變形、或與其他物體進行掛蹭、甚至刮傷用戶。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明移動終端的測重裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本發(fā)明移動終端的測重裝置中的測重模塊的示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明移動終端的測重裝置中的測重模塊應(yīng)用實施例的示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明移動終端的測重裝置中的測重模塊的使用示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明移動終端的測重裝置中的電容極板的示意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明移動終端的測重裝置中的主控制的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖7為本發(fā)明移動終端的測重裝置的測重方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供一種移動終端的測重裝置及其測重方法，在移動終端中增加測量重量功能，基于用戶通常不會忘記攜帶移動終端(如手機)，從而達到隨身攜帶電子稱的效果，且不會占用包內(nèi)空間；掛鉤內(nèi)置在移動終端中，需要使用時取出，則掛鉤不會被其他物體壓變形或與其他物體進行掛蹭。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]請參閱圖1，本發(fā)明提供的移動終端的測重裝置包括測重模塊100、主控制器200和顯示屏300;所述測重模塊100、主控制器200、顯示屏300依次連接。所述測重模塊100設(shè)置在移動終端的下端。啟動測重功能時，測重模塊100的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊100內(nèi)電容的容值。主控制器200對所述電容充電，充電完成后獲取電容的電壓U和電量Q，根據(jù)電壓U和電量Q計算出電容的容值C，C=Q/U;根據(jù)容值C和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏300顯示。
[0026]本實施例中，如圖2所不，所述測重模塊100包括:一柱體型的一端開口的絕緣殼體110、由面積相同的第一電容極板120和第二電容極板130構(gòu)成的電容、彈簧140。所述柱體型為長方體，絕緣殼體110固定在移動終端的下端。彈簧140的一端固定在絕緣殼體110的內(nèi)頂部，彈簧140的另一端與第一電容極板120的一端固定，第一電容極板120的另一端設(shè)置一環(huán)扣160，環(huán)扣160上掛著一掛鉤150。第一電容極板120抵靠在絕緣殼體110的一內(nèi)側(cè)壁上，在彈簧140彈力作用下沿著該內(nèi)側(cè)壁滑動，且保持與第二電容極板平行的狀態(tài)。該內(nèi)側(cè)壁的對側(cè)壁上固定設(shè)置第二電容極板130。彈簧140處于原長時，第一電容極板120與第二電容極板130對齊。絕緣殼體110的開口處設(shè)置一蓋子170，為避免蓋子170丟失，所述蓋子170的一端與開口的一端鉸接，蓋子170的另一端與開口的另一端卡合，如圖3所不。
[0027]平時掛鉤150放在絕緣殼體110內(nèi)，通過蓋上蓋子170來防止掛鉤150從開口處滑出。這樣相當于將掛鉤150內(nèi)置在移動終端內(nèi)，對移動終端的外形無影響，且掛鉤不會因露在外面而與其他物體掛蹭或刮傷用戶。使用時打開蓋子170的另一端，即可掉出掛鉤150來鉤住被測物進行測重。蓋子170的一端還連接在開口處，蓋子170就不會丟失。具體實施時，該蓋子170的鉸接與卡合方式與現(xiàn)有手機的接口蓋子的結(jié)構(gòu)。
[0028]如圖4所示，當被測物掛在掛鉤150上時，彈簧140被拉伸而伸長，同時第一電容極板120將下移。此時被測物受力平衡，滿足mg=kx;其中，m表示被測物的質(zhì)量，g為常量表示重力加速度，k為常量表示彈簧的倔強系數(shù)，X表示彈簧140的伸長量。因此，只需求出彈簧140的伸長量X就可獲得被測物的質(zhì)量m。
[0029 ]第一電容極板120與第二電容極板130之間的電容C滿足C=e S/D，ε為極板間介電常數(shù)，S為當前第一電容極板120與第二電容極板130的正對面積，0為第一電容極板120與第二電容極板130間的距離。圖5中左邊為第一電容極板120和第二電容極板130的側(cè)視圖，右邊為正視圖。
[0030]當未掛被測物時，第一電容極板120與第二電容極板130對齊，此時的正對面積(又叫對齊面積)SO= wh，初始電容值C0=eS0 /D=ewh /D，w為電容極板的長，h為電容極板的寬。初始電容值CO可預(yù)先求出并存儲在主控制器。
[0031]當掛上被測物后，因為彈簧140會伸長X，第一電容極板120將對應(yīng)下移X。此時第二電容極板130的露出面積AS = wx。則未掛被測物時第一電容極板120與第二電容極板130之間的電容值、與掛上被測物后第一電容極板120與第二電容極板130之間的電容值之差ΔC=e Δ S/D=ewx/D。根據(jù)Δ C便可求出χ=( Δ CD)/(ew)，從而得到該被測物的質(zhì)量m= (k Δ CD)/(ewg)。掛上被測物后第一電容極板120與第二電容極板130之間的電容值由主控制器200計算得出。
[0032]電容的容值C還可以通過電量和電壓求得，則所述主控制器200計算掛上被測物后第一電容極板120與第二電容極板130之間的電容值的公式為:C=Q/U，Q為電容充滿電后的電量，U為電容當前的電壓。則被測物的質(zhì)量。m = (k|C0-C|D)/(ewg)。主控制器200需要檢測出掛上被測物后兩個電容極板的電容值。
[0033]如圖6所示，主控制器200包括充電模塊210、電壓獲取模塊220、電量獲取模塊230和計算模塊240。第一電容極板120和第二電容極板130分別通過導(dǎo)線連接充電模塊210、電壓獲取模塊220和電量獲取模塊230，計算模塊240連接電壓獲取模塊220和電量獲取模塊230。
[0034]具體實施時，可在絕緣殼體110上開設(shè)兩個小孔，第一電容極板120和第二電容極板130上分別與一根導(dǎo)線的一端焊接固定，導(dǎo)線的另一端通過相應(yīng)的小孔引出、與充電模塊210、電壓獲取模塊220和電量獲取模塊230連接。之后再在小孔周圍(即小孔與導(dǎo)線接觸部分)涂上絕緣材料，以避免絕緣殼體110漏電、或者被外部電磁信號干擾。由于第一電容極板120會上下滑動，則第一電容極板120上的導(dǎo)線需在小孔內(nèi)伸出。第二電容極板130固定不動，則其導(dǎo)線不動，可用絕緣材料封住小孔與導(dǎo)線之間的縫隙。
[0035]所述充電模塊210通過導(dǎo)線對第一電容極板120與第二電容極板130構(gòu)成的電容進行充電。當檢測電容兩端的電壓不再變化(如增加)時，識別為充完電。電壓獲取模塊220在充完電后，獲取電容兩端的電壓U并關(guān)閉充電。電量獲取模塊230在充完電后，獲取電容兩端的電量Q。計算模塊240根據(jù)公式C=Q/U即可得出第一電容極板120與第二電容極板130構(gòu)成的電容當前的容值C，再根據(jù)公式m = (k|C0-C|D)/(ewg)即可得出被測物的質(zhì)量。CO已知，D、e、w、g為電容的相關(guān)參數(shù)。
[0036]本實施例中，電容兩端的電量Q采用放電方式進行獲取。如圖6所示，電量獲取模塊230內(nèi)設(shè)置有一放電電阻R，通過在放電電阻R上放電，并對放電電流作積分即可得到電量Q。此處采用每隔10微秒的時間獲取電流然后根據(jù)Q=It算這十微秒的電量，累加后就是總電量，當十微秒取無限小就相當于積分。
[0037]基于上述的移動終端的測重裝置，本發(fā)明還相應(yīng)提供一種測重裝置的測重方法，如圖7所示，其包括:
SlOO、啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值；
S200、主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取當前電容的電壓和電量；
S300、主控制器根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值;根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。
[0038]步驟SlOO中，用戶可安裝一測重應(yīng)用，需要測重時打開蓋子掉出掛鉤，點擊該測重應(yīng)用，用掛鉤鉤住待測物進行測重。舉著移動終端保持一段時間，使兩個極板保持錯位狀態(tài)，再通過步驟S200控制主控制器充電來獲取相關(guān)值。則步驟S200具體包括:
步驟210、主控制器中的充電模塊對所述電容進行充電；
步驟220、電壓獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電壓并關(guān)閉充電；
步驟230、電量獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電量。
[0039]本實施例中，電量獲取模塊內(nèi)設(shè)置有一放電電阻；在所述步驟230中，電容兩端的電量獲取方法為:在放電電阻上放電，每隔預(yù)設(shè)時間獲取放電電流，對放電電流作積分獲得電量;其具體包括:
步驟231、啟動預(yù)設(shè)時間為10微秒的定時器，并將當前記錄的電量置零，對電容開始放電。
[0040]步驟232、判斷定時器是否超時，是則執(zhí)行步驟步驟233，否則繼續(xù)判斷；
步驟233、獲取放電電阻兩端的電壓Ul，判斷電壓Ul是否為零:是則執(zhí)行步驟235，否則執(zhí)行步驟234;
步驟234、計算Q = 10—5 XCUl/R)+ Q，之后返回步驟S232;其中，公式等號左邊的Q為本次計算得到的總電量，公式等號右邊的Q為上次計算得到的總電量，10—5 X(U1/R)為本次計算得到的電量。也即是說，計算每個10微秒內(nèi)的電量，再將每次計算的結(jié)果累加即可獲得總電量。直到放完電后計算完畢。
[0041 ]步驟235、第一電容極板與第二電容極板構(gòu)成的電容上的電量Q已經(jīng)獲取完畢。
[0042]綜上所述，本發(fā)明提供的一種移動終端的測重裝置及其測重方法，將測重裝置設(shè)置在移動終端內(nèi)，用戶攜帶移動終端即可隨時進行測重，達到了隨身攜帶電子稱的效果，無需用戶額外購買手提電子稱，且不會占用存放空間，解決了現(xiàn)有手提稱重器攜帶不方便的問題;并且將掛鉤內(nèi)置在移動終端中，需要使用時取出，則掛鉤不會被其他物體壓變形、或與其他物體進行掛蹭、甚至刮傷用戶，提高了使用安全性。
[0043]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種移動終端的測重裝置，其特征在于，包括:測重模塊、主控制器和顯示屏； 啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值;主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取電容的電壓和電量，根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值，根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動終端的測重裝置，其特征在于，所述測重模塊包括:一端開口的絕緣殼體、面積相同的第一電容極板和第二電容極板構(gòu)成的電容、彈簧； 彈簧的一端固定在絕緣殼體的內(nèi)頂部，彈簧的另一端與第一電容極板的一端固定，第一電容極板的另一端設(shè)置一環(huán)扣，環(huán)扣上掛著一掛鉤;第一電容極板抵靠在絕緣殼體的一內(nèi)側(cè)壁上，該內(nèi)側(cè)壁的對側(cè)壁上固定設(shè)置第二電容極板;絕緣殼體的開口處設(shè)置一蓋子，所述蓋子的一端與開口的一端鉸接，蓋子的另一端與開口的另一端卡合;第一電容極板和第二電容極與主控制器電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動終端的測重裝置，其特征在于，所述絕緣殼體上開設(shè)有兩個小孔，第一電容極板和第二電容極板分別與一根導(dǎo)線的一端焊接固定，導(dǎo)線的另一端通過相應(yīng)的小孔引出、與主控制器電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動終端的測重裝置，其特征在于，彈簧處于原長時，第一電容極板與第二電容極板對齊;掛鉤被拉動時，第一電容極板在彈簧彈力作用下沿著內(nèi)側(cè)壁滑動且與第二電容極板平行。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動終端的測重裝置，其特征在于，所述主控制器包括:充電模塊、電壓獲取模塊、電量獲取模塊和計算模塊； 所述充電模塊對第一電容極板與第二電容極板構(gòu)成的電容進行充電；電壓獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電壓并關(guān)閉充電；電量獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電量;計算模塊根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動終端的測重裝置，其特征在于，所述電容的容值C=Q/U，被測物的質(zhì)量m = (k|CO-C|D)/(ewg);其中，Q為電容兩端的電量，U為電容兩端的電壓，k為常量表;^彈簧的倔強系數(shù)，CO為未掛被測物且第一電容極板與第二電容極板對齊時的初始電容值，D為第一電容極板與第二電容極板間的距離，ε為極板間介電常數(shù)，w為電容極板的長，g為常量表示重力加速度。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動終端的測重裝置，其特征在于，所述電量獲取模塊內(nèi)設(shè)置有一放電電阻，通過在放電電阻上放電，每隔預(yù)設(shè)時間獲取放電電流，對放電電流作積分獲得電量。8.一種采用權(quán)利要求1所述的移動終端的測重裝置的測重方法，其特征在于，包括: 步驟A、啟動測重功能時，測重模塊的掛鉤在被測物的重力作用下拉伸、并改變測重模塊內(nèi)電容的容值； 步驟B、主控制器對所述電容充電，充電完成后獲取當前電容的電壓和電量； 步驟C、主控制器根據(jù)電壓和電量計算出電容的容值;根據(jù)容值和電容的參數(shù)計算出被測物的質(zhì)量并傳輸至顯示屏顯示。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測重方法，其特征在于，測重模塊內(nèi)由第一電容極板與第二電容極板構(gòu)成一電容;所述步驟B具體包括: 步驟B1、主控制器中的充電模塊對所述電容進行充電； 步驟B2、電壓獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電壓并關(guān)閉充電； 步驟B3、電量獲取模塊在充完電后，獲取電容兩端的電量。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測重方法，其特征在于，電量獲取模塊內(nèi)設(shè)置有一放電電阻；在所述步驟B3中，電容兩端的電量獲取方法包括: 在放電電阻上放電，每隔預(yù)設(shè)時間獲取放電電流，對放電電流作積分獲得電量。
【文檔編號】G01G3/00GK105928594SQ201610396352
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】俞斌, 楊維琴
【申請人】Tcl移動通信科技（寧波）有限公司