[发明专利]电磁砝码的天平

说明书

技术领域

本发明属衡器的一个技术领域 

背景技术

天平主要分为机械天平和电子天平两大类。天平是称量微重量的主要衡器。现有技术下的机械天平，具有称量范围大，感量（灵敏度或精度）小等电子天平没有的优点。它的感量主要取决于它的结构和加工精度。它的称量主要是通过更换不同的砝码来改变，不足的部份由游码来补够。所以砝码是天平的重要组成部份，砝码的准确度直接关系到天平称量的准确度。同时砝码的使用给天平的操作带来了一定的麻烦，砝码的保管同样给使用者带来了麻烦，而且它一旦丢失，就直接影响天平的称量范围，甚至无法正常工作；另一方面，用机械天平称量重物，当重物超出砝码的重量时，超出部份必须要通过移动游码使天平两边平衡。在移动码的过程中，很容易人为地对天平的平衡造成干扰，令称重操作变得复杂和难度变高。这些都是机械天平的明显不足。 

电子天平无须砝码，最大的好处是使用方便。但是，每一个电子天平的称量范围是固定的而且是很有限的。当被称物稍大于电子天平的称量范围时，其误差将变得很大。当被称物远小于电子天平的最大称量时，其误差同样变得很大。在需要较大范围称量的场合，例如从几克到几千克，为满足精度要求人们只好准备多个电子天平。但是，电子天平的绝对误差随着它称量级别的增加而增加。因此，在同时要求大称量和高精度的情况下，电子天平是“力不从心”的。在这些方面，电子天平远不如机械天平，因为机械天平可通过更换砝码来改变称量范围，而且改变称量范围后，它的感量（灵敏度或精度）基本不变。这是目前的电子天平无法做到的。 

从上可知，机械天平与电子天平两者各有优点和缺点，如果能将两者结合在一起，互相取长补短，使天平在不用砝码的情况下，同样获得大称量范内的高精度是最理想不过的。可惜现有技术中并没有这样的天平。 

发明内容

为了天平在不使用砝码的情况下，获得大称量范围和大称量范围内的高精度，本发明采取了如下的技术措施：横梁的一端吊挂有吊盘，横梁的另一端吊挂有电磁线圈，电磁线圈装在一个主要由磁铁或电磁铁构成的磁回路中，电磁线圈连接驱动电路，驱动电路连接单片机，支架上装有活动刀承驱动装置和多个活动刀承，支架靠近吊盘的一端装有感应开关，感应开关连接单片机，横梁上在对准每一个活动刀承的地方开有刀口，活动刀承可由活动刀承驱动装置驱动并可上下有序升降运动，单片机连接活动刀承驱动装置和显示屏。 

本发明的好处是：本发明的基本结构仍然是机械天平，由于支架上安装有活动刀承驱动装置和多个活动刀承，使天平可使用不同位置的活动刀承来承托横梁。横梁上不同位置的活动刀承就是不同位置的支点，这样可在横梁上得到大于1和小于1的臂比（左臂与右臂之比）。根所杠杆原理可知,不同的臂比可使吊盘上的重量按这个臂比加载到电磁砝码上。电磁砝码在一定的范围，产生的拉力正比于通过电磁线圈的电流。也就是说，在一定的范围内，知道通过线圈的电流就知道线圈产生了多大的拉力。这相当于一个在一定范围内可变的砝码；本发明这样的结构相当于把这个“可变的砝码”的称量范围扩大和缩小。使天平即使不用砝码也能在很大的范围内连续称量重物，而且，在称量较大重物量仍能保持高灵敏度的量感。另一方面，由于本发明使用了单片机，它使本天平的一切操作都能自动进行而无须人工干预。本发明不用砝码的天平具有机械天平和电子天平的优点，同时实现了无砝码的大量程的自动称量。它大大简化了称量工作。 

附图说明

图1电磁砝码的天平的结构示意图。 

图中：吊盘1、横梁2、活动刀承3、凸轮4、凸轮轴5、支架6、从动齿轮7、磁石8、霍尔感应头9、步进电机10、电磁线圈11、磁铁或电磁铁12、感应开关13。 

具体实施方式

本申请所述的活动刀承驱动装置，是指能手动或根据计算机(单片机)的指令，驱动活动刀承有序升降的机械或机电装置。活动刀承驱动装置有各种各样的形式，例如，凸轮驱动式、电机螺杆驱动式和手动驱动式等等。本发明对活动刀承驱动装置没有特殊要求，所有能驱动活动刀承有序升降的机械或机电装置都适合本发明使用。