称重装置及称重数据获得方法

文档序号:187843 发布日期:2021-11-02 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 称重装置及称重数据获得方法 (Weighing device and weighing data obtaining method ) 是由 黄玮 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本申请实施例公开了一种称重装置及称重数据获得方法,涉及电子秤技术领域。该称重装置包括:手柄、称重本体、拉线、力检测传感器以及处理器,所述称重本体设置有称重传感器,所述称重传感器用于根据被测物体的重量输出称重信号,所述被测物体为位于所述称重本体上的物体;所述拉线连接于所述称重本体与所述手柄之间;所述力检测传感器用于检测所述拉线对所述称重本体产生的拉线拉力;以及所述处理器与所述称重传感器和所述力检测传感器分别连接,并用于根据所述称重信号和所述拉线拉力确定所述被测物体的重量值。根据上述装置,可以提升获得称重数据的准确度。(The embodiment of the application discloses a weighing device and a weighing data obtaining method, and relates to the technical field of electronic scales. This weighing device includes: the device comprises a handle, a weighing body, a pull wire, a force detection sensor and a processor, wherein the weighing body is provided with the weighing sensor, the weighing sensor is used for outputting a weighing signal according to the weight of a measured object, and the measured object is an object positioned on the weighing body; the pull wire is connected between the weighing body and the handle; the force detection sensor is used for detecting the pull wire pulling force generated by the pull wire to the weighing body; and the processor is respectively connected with the weighing sensor and the force detection sensor and is used for determining the weight value of the measured object according to the weighing signal and the pull wire tension. According to above-mentioned device, can promote the degree of accuracy of obtaining weighing data.)

称重装置及称重数据获得方法

技术领域

本申请实施例涉及电子秤技术领域,更具体地,涉及一种称重装置及称重数据获得方法。

背景技术

较常见的称重装置有健康秤、电子秤等装置。以电子秤为例,八电极电子秤设置了手柄和拉线,当人体在电子秤上站立时,可以手握手柄以增强人体平衡能力。由于人体在电子秤上站立并拉扯手柄时,会对手柄和拉线产生向上的拉线拉力,从而影响称重装置的准确度。因此,在获得称重数据的过程中存在不够准确的问题。

发明内容

本申请提出了一种称重装置及称重数据获得方法,可以提升获得称重数据的准确度。

第一方面,本申请实施例提供了一种称重装置,该称重装置包括:手柄、称重本体、拉线、力检测传感器以及处理器。所述称重本体设置有称重传感器,所述称重传感器用于根据被测物体的重量输出称重信号,所述被测物体为位于所述称重本体上的物体;所述拉线连接于所述称重本体与所述手柄之间;所述力检测传感器用于检测所述拉线对所述称重本体产生的拉线拉力;所述处理器与所述称重传感器和所述力检测传感器分别连接,并用于根据所述称重信号和所述拉线拉力确定所述被测物体的重量值。

第二方面,本申请实施例还提供了一种称重数据获得方法,应用于上述装置,该方法包括:获取所述称重传感器根据被测物体的重量输出的称重信号,以及获取力检测传感器检测到的所述拉线对所述称重本体产生的拉线拉力,所述被测物体为位于所述称重本体上的物体;根据所述称重信号和所述拉线拉力确定所述被测物体的重量值。

通过设置称重传感器,用于根据位于称重本体上的被测物体的重量输出称重信号,并设置力检测传感器,用于检测拉线对称重本体产生的拉线拉力,以及将处理器与力检测传感器和称重传感器分别连接,用于根据称重信号和拉线拉力确定被测物体的重量值,从而消除拉线上的拉线拉力对被测物体的重量值的影响,因此,本申请提供的称重装置可以提升获得称重数据的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一实施例提供的一种称重装置的结构框图;

图2示出了本申请一实施例提供的一种称重装置的结构示意图;

图3示出了本申请一实施例提供的一种不包括手柄的称重装置的受力示意图;

图4示出了本申请一实施例提供的一种包括手柄的称重装置的受力示意图;

图5示出了本申请一实施例提供的一种包括惯性传感器的称重装置的结构框图;

图6示出了本申请一实施例提供的一种拉线倾斜时的称重装置的受力示意图;

图7示出了本申请另一实施例提供的一种称重装置的结构框图;

图8示出了本申请另一实施例提供的一种称重装置的示意图;

图9示出了本申请又一实施例提供的一种称重数据获得方法的流程示意图;

图10示出了本申请再一实施例提供的一种称重数据获得方法的流程示意图;

附图中:100称重装置、110手柄、111第一电极组、120称重本体、122第二电极组、121称重传感器、130拉线、140力检测传感器、150处理器、160惯性传感器、170阻抗检测器、200被测物体。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

较常见的称重装置有健康秤、电子秤等装置。以电子秤为例,人体在电子秤上站立时,重心会不停地轻微晃动。普通的电子秤通过在四个角上设置重量传感器来检测四个角上的重量变化,从而检测重心变化,检测时间较长,用户体验较差。因此电子秤增设了手柄和拉线,当人体在电子秤上站立时,可以手握手柄以增强人体平衡能力,从而提升电子秤的平衡度。但是发明人经研究发现,由于人体在电子秤上站立并拉扯手柄时,会对手柄和拉线产生向上的拉线拉力,从而影响称重装置的准确度。因此,在获得称重数据的过程中存在不够准确的问题。

因此,为了缓解上述缺陷,本申请实施例提供了一种称重装置,包括:手柄、称重本体、拉线、力检测传感器以及处理器。称重本体上设置有称重传感器,称重传感器用于根据位于称重本体上的被测物体的重量输出称重信号。拉线的一端与称重本体连接、另一端与手柄连接。力检测传感器用于检测所述拉线对所述称重本体产生的拉线拉力。处理器与力检测传感器和称重传感器分别连接,并用于根据所述称重信号和所述拉线拉力确定所述被测物体的重量值。

通过设置称重传感器,用于根据位于称重本体上的被测物体的重量输出称重信号,并设置力检测传感器,用于检测拉线对称重本体产生的拉线拉力,以及将处理器与力检测传感器和称重传感器分别连接,用于根据称重信号和拉线拉力确定被测物体的重量值,从而消除拉线上的拉线拉力对被测物体的重量值的影响,因此,本申请提供的称重装置可以提升获得称重数据的准确度。

下面对该内容进行详细描述。请集合参阅图1和图2,本申请一实施例提供的一种称重装置100。该称重装置100包括:手柄110、称重本体120、拉线130、力检测传感器140以及处理器150。

称重本体120设置有称重传感器121,称重传感器121用于根据被测物体的重量输出称重信号,被测物体为位于称重本体120上的物体。拉线130连接于称重本体120与手柄110之间。力检测传感器140用于检测拉线130对称重本体120产生的拉线拉力;力检测传感器140可以设置于手柄110,也可以设置于称重本体120。处理器150与称重传感器121和力检测传感器140分别连接,并用于根据称重信号和拉线拉力确定被测物体的重量值;处理器150可以设置于手柄110,也可以设置于称重本体120。

在本申请实施例中,称重本体120设置有称重传感器121,称重传感器121可以用于根据被测物体的重量输出称重信号。具体地,如图3所示,当被测物体200位于称重本体120上时,被测物体200受到竖直向下的重力G,该重力大小与被测物体200的重量m成正比,具体地,G=m*a,a为重力加速度;并且,被测物体200对称重本体120产生竖直向下的作用力F1,作用力F1的值与被测物体200受到的重力G的值相等。因此,称重本体120受到与被测物体200的重量m成正比的作用力F1,且该作用力竖直向下,具体地,F1=m*a。称重传感器121可以将作用力F1换为电信号,再将电信号转换为称重信号,其中,称重信号可以是重量信号。被测物体200为位于称重本体120上的物体,例如,可以是人体。

称重传感器121包括但不限于电磁力式称重传感器、电容式称重传感器、电阻应变式称重传感器等。本实施例以称重传感器121为电阻应变式称重传感器为例来进行说明。电阻应变式称重传感器包括弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆,电阻应变片粘贴在弹性元件的表面,测量电路与电阻应变片和传输电缆分别连接。当弹性元件在外力作用下产生弹性变形时,电阻应变片也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化,与电阻应变片连接的测量电路可以将阻值变化转换为电信号,再将电信号转换为被测物体200的称重信号,其中,称重信号可以是重量信号。

在本申请实施例中,力检测传感器140用于检测拉线130对称重本体120产生的拉线拉力。力检测传感器140主要由力敏元件、转换元件以及电路部分组成,其中,力敏元件可以是弹性体,常见的材料有铝合金、合金钢和不锈钢,转换元件可以是电阻应变片,电路部分可以包括漆包线和印制电路板等。

作为一种可选实施方式,如图4所示,当被测物体200为人体,且人体位于称重本体120上时,人体可以手握手柄110以提升人体的平衡能力,且人体会对手柄110和拉线130产生向上的拉线拉力。由于手柄110与称重本体120通过拉线130连接,因此称重本体120也会受到一个向上的拉线拉力,即拉线130对称重本体120产生的拉线拉力F2。具体的,被测物体200受到竖直向下的重力G,并且,被测物体200对称重本体120产生竖直向下的作用力F3,由力的关系可知:称重本体120受到的作用力F3等于被测物体200受到的重力G减去拉线拉力F2。因此,称重本体120受到的作用力不再与被测物体200的重量成正比,其输出的称重信号会产生误差,从而影响称重装置100的准确度。

因此,力检测传感器140可以用于检测拉线130对称重本体120产生的拉线拉力F2。处理器150可以用于根据称重传感器121输出的称重信号得到称重本体120受到的作用力F3,再将称重本体120受到的作用力F3的值与力检测传感器140检测到的拉线拉力F2的值相加,得到被测物体200的重力G的值,从而确定被测物体200的重量值m,消除拉线拉力F2对被测物体200的重量值m的影响。

在一实施例中,由于手柄110与称重本体120通过拉线130连接,因此称重本体120会受到一个向上的拉线拉力,即拉线130对称重本体120产生的拉线拉力。拉线拉力的方向可以为竖直向上,也可以倾斜于竖直方向。

作为一种实施方式,如图5所示,称重装置100还包括惯性传感器160,惯性传感器160设置于手柄110,并用于检测手柄110的惯性数据;处理器150与惯性传感器160连接,处理器150还用于根据称重信号、拉线拉力以及惯性数据确定被测物体200的重量值。

在本申请实施例中,惯性传感器160可以用于检测角度、加速度,以及倾斜、振动、旋转等运动的参数。惯性传感器160可以包括加速度计和陀螺仪中的至少一种。以陀螺仪为例进行说明,陀螺仪设置于手柄110,且与拉线130连接,陀螺仪可以包括转子和与该转子连接的电路,转子的旋转轴竖直设置。当拉线130牵动陀螺仪旋转时,由于陀螺仪具有定轴性,转子的旋转轴轴向稳定保持在竖直方向,而与陀螺仪连接的拉线130与陀螺仪的旋转轴轴向之间的角度会发生变化。因此,陀螺仪的旋转轴轴向与拉线130之间产生第一夹角和第二夹角,其中,第一夹角小于90°,第二夹角大于90°,且第一夹角与第二夹角互补。陀螺仪中的电路可以将第一夹角或第二夹角转换为电信号,再根据电信号确认角度大小。手柄110的惯性数据即陀螺仪的旋转轴轴向与拉线130之间的第一夹角或第二夹角,为方便描述,下文将以小于90°的第一夹角为例进行说明。

作为一种实施方式,如图6所示,处理器150还用于根据惯性传感器160检测到的惯性数据得到拉线拉力F4与竖直方向之间的第一夹角θ;根据第一夹角θ与拉线拉力F4得到拉线拉力F4在重力反方向上的竖直拉线拉力F5,根据竖直拉线拉力F5与称重信号对应的作用力F6,得到被测物体200的重量值。

作为一种可选实施方式,当被测物体200为人体,且人体位于称重本体120上时,人体可以手握手柄110以提升人体的平衡能力,且人体会对手柄110和拉线130产生向上的拉线拉力。在拉线以第一夹角θ倾斜于竖直方向时,如图6所示,拉线拉力F4分解在重力反方向上的竖直拉线拉力F5=F4*cosθ。被测物体200受到竖直向下的重力G,并且,被测物体200对称重本体120产生竖直向下的作用力F6,F6与称重传感器121检测到的称重信号对应。由力的关系可知:将竖直拉线拉力F5的值与称重信号对应的作用力F6的值相加,得到被测物体200的重力G的值;再根据被测物体200的重力和质量的关系G=m*a,得到被测物体200的重量值m。

本申请提供的一种称重装置100,通过设置称重传感器121,用于根据位于称重本体120上的被测物体200的重量输出称重信号;并设置力检测传感器140,用于检测拉线130对称重本体120产生的拉线拉力;以及将处理器150与力检测传感器140和称重传感器121分别连接,用于根据称重信号和拉线拉力确定被测物体200的重量值;从而消除拉线130上的拉线拉力对被测物体200的重量值的影响。因此,本申请提供的称重装置100可以提升获得称重数据的准确度。

请参照图7和图8,图7为本申请另一实施例提供的一种称重装置100的结构框图,图8为本申请另一实施例提供的一种称重装置100的结构示意图。该称重装置100包括:手柄110、称重本体120、拉线130、力检测传感器140、处理器150以及阻抗检测器170。

称重本体120设置有称重传感器121,称重传感器121用于根据位于称重本体120上的被测物体200的重量输出称重信号;拉线130连接于称重本体120与手柄110之间;力检测传感器140用于检测拉线130对称重本体120产生的拉线拉力;处理器150与力检测传感器140和称重传感器121分别连接,并用于根据称重信号和拉线拉力确定被测物体200的重量值。

称重装置100还包括阻抗检测器170。在本实施例中,阻抗检测器170可以设置于称重本体12O。手柄110上设有至少两组第一电极组111,称重本体120的承载面设有至少两组第二电极组122,第一电极组111、第二电极组122以及处理器150分别与阻抗检测器170连接。阻抗检测器170用于检测至少一对电极组之间的阻抗信号,其中一对电极组包括至少两组第一电极组111和至少两组第二电极组122中的任意两组电极组;处理器150还用于根据阻抗信号得到人体成分参数。

在一实施例中,手柄110上设有两组第一电极组111,分别为左手电极组和右手电极组,人体左手触摸左手电极组、右手触摸右手电极组。称重本体120的承载面设有两组第二电极组122,分别为左脚电极组和右脚电极组,人体左脚接触左脚电极组、右脚接触右脚电极组。

在本实施例中,将上述的“一对电极组”称为“阻抗检测电极组”,即阻抗检测电极组可以包括左手电极组和右手电极组,或者左脚电极组和右脚电极组,或者左手电极组和左脚电极组,或者右手电极组和右脚电极组,或者左手电极组和右脚电极组,或者左脚电极组和右手电极组。阻抗检测器170用于检测阻抗检测电极组中的两组电极组之间的阻抗信号。

在一实施例中,当用于产生阻抗信号的阻抗检测电极组由左手电极组和右手电极组组成时,阻抗检测电极组包括两个第一电流激励电极和两个第一电压检测电极。具体使用时,人体可以左手持握其中一个第一电流激励电极和其中一个第一电压检测电极,右手持握另一个第一电流激励电极和另一个电压检测电极。阻抗检测器170可以用于向其中的一个第一电流激励电极施加第一电流信号,第一电流信号经过人体后从另一个第一电流激励电极输出;由于人体阻抗的存在,第一电流信号在两个第一电压检测电极之间存在压降,阻抗检测器170可以用于检测两个第一电压检测电极之间的压降,获得与人体阻抗对应的第一检测电压。阻抗检测器170还用于根据第一电流信号和第一检测电压得到阻抗检测电极组的阻抗信号,即左手电极组和右手电极组之间的阻抗信号。

当阻抗检测电极组由左脚电极对和右脚电极对组成时,阻抗检测器170可以测量得到左脚电极对和右脚电极对之间的阻抗信号。

当阻抗检测电极组由左手电极对和左脚电极对组成时,阻抗检测器170可以测量得到左手电极对和左脚电极对之间的阻抗信号。

当阻抗检测电极组由右手电极对和右脚电极对组成时,阻抗检测器170可以测量得到右手电极对和右脚电极对之间的阻抗信号。

当阻抗检测电极组由左手电极对和右脚电极对组成时,阻抗检测器170可以测量得到左手电极对和右脚电极对之间的阻抗信号。

当阻抗检测电极组由左脚电极对和右手电极对组成时,阻抗检测器170可以测量得到左脚电极对和右手电极对之间的阻抗信号。

处理器150可以获取上述任意一个阻抗信号,并根据该阻抗信号得到人体对应的节段(例如左手和右手之间、左脚和右脚之间等)的成分参数。处理器150还可以获取至少两个上述的阻抗信号,并根据手柄的工作状态以及至少两个上述的阻抗信号得到人体的整体成分参数、躯干成分参数或各节段的成分参数。

作为一种实施方式,称重装置100还包括卷线结构,卷线结构可以设置在称重本体120或手柄110上;当卷线结构设置在称重本体120上时,卷线结构与拉线130的一端相连,拉线130的另一端与手柄110相连;当卷线结构设置在手柄110上时,卷线结构与拉线130的一端相连,拉线130的另一端与称重本体120相连。

在本申请实施例中,拉线130可以为长度1m~3m的具有弹性的线,卷线结构上可以设置有弹簧装置,使卷线结构具有自动收缩的功能。当不使用手柄120时,拉线130通过弹簧装置被卷绕收进卷线结构中,当使用手柄120时,拉线130可以从卷线结构中被拉出。作为一种实施方式,拉线130的长度可以为1.8m~2m。

本申请提供的称重装置100,通过设置卷线结构,避免将手柄110与拉线130散乱的放置,使手柄110和拉线130便于收纳,因此,可以提升获得称重数据过程的便捷性。

作为一种实施方式,拉线130包括中空软管,当力检测传感器140设置于手柄110时,力检测传感器140与处理器150通过穿过中空软管的导线连接。

本申请提供的一种称重装置100,通过设置称重传感器121,用于根据位于称重本体120上的被测物体200的重量输出称重信号;并设置力检测传感器140,用于检测拉线130对称重本体120产生的拉线拉力;以及将处理器150与力检测传感器140和称重传感器121分别连接,用于根据称重信号和拉线拉力确定被测物体200的重量值,从而消除拉线130上的拉线拉力对被测物体200的重量值的影响。

因此,本申请提供的称重装置100可以提升获得称重数据的准确度。

请结合参阅图9,图9为本申请又一实施例提供的一种称重数据获得方法的流程示意图。该称重数据获得方法可以包括以下步骤:

步骤S110:获取称重传感器121根据被测物体200的重量输出的称重信号,以及获取力检测传感器140检测到的拉线130对称重本体120产生的拉线拉力,被测物体200为位于称重本体120上的物体。

在本申请实施例中,称重传感器121可以将称重本体120受到的作用力转换为称重信号,其中,称重信号可以是重量信号。

步骤S120:根据称重信号和拉线拉力确定被测物体200的重量值。

在本申请实施例中,根据称重信号和拉线拉力确定被测物体200的重量值,可以是:根据称重信号得到称重本体120受到的作用力,根据称重本体120受到的作用力的值与拉线130拉线拉力的值,确定被测物体200的重力的值,再根据被测物体200的重力的值,确定被测物体200的重量值。

本申请提供的一种称重数据获得方法,通过获取力检测传感器140检测到的拉线130对称重本体120产生的拉线拉力,并根据称重信号和拉线拉力确定被测物体200的重量值,从而消除拉线130上的拉线拉力对被测物体200的重量值的影响,因此,本申请提供的称重装置100可以提升获得称重数据的准确度。

请结合参阅图10,图10为本申请再一实施例提供的一种称重数据获得方法的流程示意图。该称重数据获得方法可以包括以下步骤:

步骤S210:获取称重传感器121根据被测物体200的重量输出的称重信号,以及获取力检测传感器140检测到的拉线130对称重本体120产生的拉线拉力,被测物体200为位于称重本体120上的物体。

当称重装置100还包括设置于手柄110的惯性传感器160,且惯性传感器160与处理器150连接时,方法还包括以下步骤:

步骤S220:获取惯性传感器160检测到的手柄110的惯性数据。

在本申请实施例中,惯性传感器160包括陀螺仪,陀螺仪的旋转轴轴向通常为重力方向或重力反方向。陀螺仪可以检测其旋转轴轴向(也即重力方向或重力反方向)与拉线130的夹角;夹角包括第一夹角和第二夹角,其中,第一夹角小于90°,第二夹角大于90°,且第一夹角与第二夹角互补。手柄110的惯性数据即陀螺仪的旋转轴轴向与拉线130之间的第一夹角。

步骤S230:根据称重信号、拉线拉力以及惯性数据确定被测物体200的重量值。

在一实施例中,上述步骤S230包括如下子步骤:

子步骤S231:根据惯性传感器160检测到的惯性数据得到拉线拉力与竖直方向之间的检测夹角。

子步骤S232:根据检测夹角和拉线拉力得到拉线拉力在重力反方向上的竖直拉线拉力。

在本申请实施例中,根据检测夹角和拉线拉力得到拉线拉力在重力反方向上的竖直拉线拉力,可以是:将拉线拉力与检测夹角的余弦值相乘,得到竖直拉线拉力。

子步骤S233:根据竖直拉线拉力与称重信号对应的作用力,得到被测物体200的重量值。

在本申请实施例中,根据竖直拉线拉力与称重信号对应的作用力,得到被测物体200的重量值,可以是:根据称重信号得到称重本体120受到的作用力,即称重信号对应的作用力;并将称重信号对应的作用力的值与竖直拉线拉力的值相加,得到被测物体200的重力的值;再根据被测物体200的重力的值,得到被测物体200的重量值。

本申请提供的一种称重数据获得方法,通过获取惯性传感器160检测到的手柄110的惯性数据,并根据称重信号、拉线拉力以及惯性数据确定被测物体200的重量值,从而消除拉线130上的拉线拉力对被测物体200的重量值的影响,因此,本申请提供的称重装置100可以提升获得称重数据的准确度。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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