阅读说明：本技术 一种高精度体重秤三维度测量计算的方法 (Three-dimensional measurement and calculation method for high-precision weight scale ) 是由 郭高峰 于 2020-11-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高精度体重秤三维度测量计算的方法,包括以下步骤：一维度压力检测；二维度摩擦力检测；三维度合成计算,上述高精度体重秤三维度测量计算的方法所使用的高精度体重秤包括机体,所述机体的上表面开设有测量槽,所述测量槽的槽底中心嵌设有主压力传感器,所述测量槽内滑动安装有滑盘,所述滑盘的下底面开设有滑槽。本发明通过滑盘在重力的分力下挤压多个副压力传感器检测出平行于秤盘的摩擦力,通过主压力传感器检测出垂直于秤盘的压力,通过摩擦力和压力的合成计算得出较为准确的体重值,测量更加精准,且不受地面平整度影响。(The invention discloses a three-dimensional measurement and calculation method for a high-precision weight scale, which comprises the following steps of: detecting one-dimensional pressure; detecting two-dimensional friction force; the high-precision body weight scale used by the three-dimensional measurement and calculation method of the high-precision body weight scale comprises a machine body, wherein a measurement groove is formed in the upper surface of the machine body, a main pressure sensor is embedded in the center of the bottom of the measurement groove, a sliding disc is slidably mounted in the measurement groove, and a sliding groove is formed in the lower bottom surface of the sliding disc. The sliding disc extrudes the plurality of secondary pressure sensors under the component force of gravity to detect the friction force parallel to the scale disc, the main pressure sensor detects the pressure perpendicular to the scale disc, and a more accurate weight value is calculated through the synthesis of the friction force and the pressure, so that the measurement is more accurate and is not influenced by the ground flatness.)

一种高精度体重秤三维度测量计算的方法

技术领域

本发明涉及体重秤领域，尤其涉及一种高精度体重秤三维度测量计算的方法。

背景技术

随着现代生活经济的提高，越来越多的人投入大量时间和金钱在寻找美食和体验美食，而过量以及不规律的摄入大量食物会导致肥胖，则会导致大量人群开始减肥，减肥人群需要体重秤来为每天减重记录，因此体重秤经常被减肥人群转移到家中的任何地方，而体重秤在较平的地方测量精准，在倾斜的地方测量误差较大，这就体重秤转移后体重变化较大，为减肥人群带来苦恼。

现有的体重秤仅通过重力传感器检测体重，而当体重秤倾斜放置时，重力传感器检测到的力为实际重力的分力，即垂直于体重秤表面的压力，则会导致检测体重值偏离实际体重值，因此，现有的体重秤精度较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在只能够测量垂直于测量面的压力导致在倾斜地面测量精度低的缺点，而提出的一种高精度体重秤三维度测量计算的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高精度体重秤三维度测量计算的方法，包括以下步骤：

A、一维度压力检测；通过主压力传感器直接检测垂直于秤盘的压力F；

B、二维度摩擦力检测；通过多个副压力传感器检测平行于秤盘的摩擦力f，多个副压力传感器通过力的平行四边形法则进行合成计算；

C、三维度合成计算；一维度压力检测和二维度摩擦力检测得出的垂直于秤盘的压力F和平行于秤盘的摩擦力f，通过力的平行四边形法则计算出准确体重MG，即压力F与摩擦力f的合力；

上述高精度体重秤三维度测量计算的方法所使用的高精度体重秤包括机体，所述机体的上表面开设有测量槽，所述测量槽的槽底中心嵌设有主压力传感器，所述测量槽内滑动安装有滑盘，所述滑盘的下底面开设有滑槽，所述测量槽的侧壁环形等距安装有多个副压力传感器，每个所述副压力传感器上均安装有测压弹簧，每个所述测压弹簧远离副压力传感器的一端均安装有压片。

优选地，每个所述压片均与滑盘的外侧壁无压力接触。

优选地，所述滑槽罩设在主压力传感器上，所述滑槽的内径大于主压力传感器的直径。

优选地，所述主压力传感器的上表面上安装有第一磁板，所述滑槽的槽底安装有第二磁板，所述第一磁板与第二磁板的相对面磁极相同，所述第一磁板与第二磁板不接触。

优选地，所述滑盘的上表面安装有秤盘，所述秤盘的直径大于等于机体的直径。

优选地，所述测压弹簧的最大压缩长度小于机体的半径减去测量槽的半径，所述机体的半径减去测量槽的半径等于滑槽的半径减去主压力传感器的半径。

本发明具有以下有益效果：

1、通过副压力传感器与滑盘之间的配合，使得在倾斜地面称重时，滑盘受力滑动挤压测压弹簧，使得副压力传感器检测到滑盘挤压力数值，通过多个副压力传感器检测的滑盘挤压力数值进行合力计算得出二维度摩擦力，然后通过摩擦力与主压力传感器检测的压力进行合力计算得出三维度的重力，即实际体重值，更加精确的测量出实际体重值，且不受地面平整度的影响。

2、通过压片与滑盘之间的无压力接触配合，使得副压力传感器能够精确的检测出滑盘的滑动情况，且多个副压力传感器不受滑盘的滑动而相互干扰，进一步增加检测的准确度。

3、通过第一磁板和第二磁板之间的配合，使得滑盘与主压力传感器之间不接触滑动，避免主压力传感器受到磨损，且能够降低滑盘与测量槽之间的摩擦力，减少测量误差，增加测量精度。

4、通过测量槽的大小与滑盘的大小以及滑槽的大小与主压力传感器的大小设计，使得滑盘在测量槽能任意滑动的过程中，滑槽与主压力传感器不接触，则能够避免主压力传感器侧面受压损坏，增加体重秤的使用寿命。

综上所述，本发明通过滑盘在重力的分力下挤压多个副压力传感器检测出平行于秤盘的摩擦力，通过主压力传感器检测出垂直于秤盘的压力，通过摩擦力和压力的合成计算得出较为准确的体重值，测量更加精准，且不受地面平整度影响。

附图说明

图1为本发明提出的一种高精度体重秤三维度测量计算的方法的高精度体重秤结构示意图；

图2为本发明提出的一种高精度体重秤三维度测量计算的方法的测压弹簧部分放大图；

图3为本发明提出的一种高精度体重秤三维度测量计算的方法的二维度压力检测力的分析图；

图4为本发明提出的一种高精度体重秤三维度测量计算的方法的三维度合成力的分析图。

图中：1机体、11测量槽、2主压力传感器、21第一磁板、3滑盘、31滑槽、32秤盘、4第二磁板、5副压力传感器、51测压弹簧、52压片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种高精度体重秤三维度测量计算的方法，包括以下步骤：

A、一维度压力检测；通过主压力传感器2直接检测垂直于秤盘32的压力F；

B、二维度摩擦力检测；通过多个副压力传感器5检测平行于秤盘32的摩擦力f，多个副压力传感器5通过力的平行四边形法则进行合成计算；

C、三维度合成计算；一维度压力检测和二维度摩擦力检测得出的垂直于秤盘32的压力F和平行于秤盘32的摩擦力f，通过力的平行四边形法则计算出准确体重MG，即压力F与摩擦力f的合力；

上述高精度体重秤三维度测量计算的方法所使用的高精度体重秤包括机体1，机体1的上表面开设有测量槽11，测量槽11的槽底中心嵌设有主压力传感器2，测量槽11内滑动安装有滑盘3，滑盘3的下底面开设有滑槽31，测量槽11的侧壁环形等距安装有多个副压力传感器5，每个副压力传感器5上均安装有测压弹簧51，每个测压弹簧51远离副压力传感器5的一端均安装有压片52。

每个压片52均与滑盘3的外侧壁无压力接触，既能够使得压片52能够高精度灵敏的感应滑盘3的移动，也能够使得多个压片52之间不互相干扰，增加测量精度。

主压力传感器2的上表面上安装有第一磁板21，滑槽31的槽底安装有第二磁板4，第一磁板21与第二磁板4的相对面磁极相同，第一磁板21与第二磁板4不接触，既能够避免主压力传感器2受到摩擦损坏，也能够降低滑盘3与测量槽11之间的摩擦力，增加测量精度。

滑盘3的上表面安装有秤盘32，秤盘32的直径大于等于机体1的直径，增加称重面积，便于站稳，且能够避免测量槽11漏出而出现杂物进入测量槽11影响测量。

测压弹簧51的最大压缩长度小于机体1的半径减去测量槽11的半径，滑槽31罩设在主压力传感器2上，滑槽31的内径大于主压力传感器2的直径，机体1的半径减去测量槽11的半径等于滑槽31的半径减去主压力传感器2的半径，能够保证滑盘3在滑动过程中不会撞击主压力传感器2，且能够使得秤盘32始终遮住测量槽11，避免杂物落入测量槽11内。

本发明在使用时，若地面水平，称重时滑盘3不滑动，则副压力传感器5不受力，则主压力传感器2的检测值即为实际体重值，若地面倾斜，则称重时滑盘3滑动并挤压压片52，使得压片52挤压测压弹簧51，则副压力传感器5检测到挤压力，将多个副压力传感器5检测的挤压力进行合力计算得出平行于秤盘32的摩擦力f，而主压力传感器2检测处垂直于秤盘32的压力F，则通过摩擦力f和压力F进行合力计算得出实际称重值MG。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。