一种多传感器电子秤着地检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种多传感器电子秤着地检测系统及方法，所述系统包括电子秤着地检测控制器、多个双向多路电子开关和上位机，控制开关或上位机触发电子秤着地检测控制器控制双向多路电子开关，实现电子秤着地检测模式和称重模式的切换。进入电子秤着地检测模式后，在电子秤各传感器着地点分别加载一定的重量并卸载，通过这只传感器在重量加载前后两个空载信号的变化量，判断各着地点是否落地着实，所有着地点检测完成后，进入电子秤正常称重模式。

权利要求

1.一种多传感器电子秤着地检测系统，其特征在于，应用于电子秤，所述系统包括电子秤着地检测控制器、多个双向多路电子开关和上位机，且所述双向多路电子开关的数目与电子秤中传感器的数目一致；所述多个双向多路电子开关的公共端分别与各传感器的引出线连接，双向切换端均分别连接电子秤着地检测控制器和电子秤接线盒；

所述多个双向多路电子开关在第一状态下时对应称重模式，传感器均连接至电子秤接线盒，传感器与电子秤着地检测控制器断开；所述多个双向多路电子开关在第二状态下时对应着地检测模式，传感器均连接至所述电子秤着地检测控制器，传感器与电子秤接线盒断开；

所述电子秤着地检测控制器包括控制单元，以及与控制单元连接的AD转换模块，在着地检测模式下，采用传感器信号原始AD值作为计算和比较依据，所述AD转换模块将各传感器模拟信号转换为数字AD值并传输至控制单元；

着地检测的过程：在电子秤的每个角加载一定的重量并保持一定时间后卸载，得知各个角是否稳定着地。

2.如权利要求1所述的一种多传感器电子秤着地检测系统，其特征在于，所述电子秤着地检测控制器还包括显示模块，与控制单元连接，用于对测得的传感器AD值和着地检测结果进行显示。

3.如权利要求1所述的一种多传感器电子秤着地检测系统，其特征在于，所述电子秤着地检测控制器还包括控制开关，与控制单元连接，控制单元根据控制开关状态，控制双向多路电子开关的双向切换，实现称重模式和着地检测模式的切换。

4.如权利要求1所述的一种多传感器电子秤着地检测系统，其特征在于，所述上位机与电子秤着地检测控制器连接；所述电子秤着地检测控制器将各传感器信号AD值和着地检测结果实时发送至上位机。

5.如权利要求4所述的一种多传感器电子秤着地检测系统，其特征在于，所述上位机还能够用于向电子秤着地检测控制器发送称重模式和着地检测模式的切换指令，实现两种模式的切换。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述多传感器电子秤着地检测系统的着地检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)电子秤水平放置，并空载静置时间超过设定阈值，通过外部开关或上位机控制电子秤从称重模式切换至着地检测模式；

(2)在电子秤的任意一个着地点上方，加载满足设定阈值范围内的重量，并在稳定设定时间后卸载；

(3)电子秤着地检测控制器实时获取各传感器信号，当检测到电子秤上出现满足设定阈值范围内的重量并在稳定时间超过设定时间后卸载，对于测得的AD值变化最大的传感器，获取该传感器在重量加载前的空载AD值，和重量卸载后静置时间超过设定阈值的空载AD值，对比两次空载AD值，若差值小于设定阈值，则说明该着地点着地稳定，进入步骤(5)；

否则，则判断该传感器相应着地点着地不实，将着地检测结果通过显示模块显示出来并发送至上位机，提醒对着地不实的着地点进行调整，进入步骤(4)；

(4)着地不实着地点调整后，重新根据步骤(2)-(3)进行着地检测；

(5)对电子秤的下一个着地点进行着地检测，直至电子秤所有着地点均稳定着地；

(6)着地检测结束，通过外部开关或上位机控制电子秤从着地检测模式切换至称重模式。

说明书

一种多传感器电子秤着地检测系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于电子秤测量技术领域，尤其涉及一种多传感器电子秤着地检测系统及方法。

背景技术

[0002] 本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

[0003] 电子秤是一种应用非常普遍的测量工具，在日常生活、商业交易及工业生产等领域都大量使用。电子秤又是一种非常精密的工具，安装或放置时需特别注意，要放平、放稳，尤其针对多传感器电子秤，更要将所有传感器着地点全部着地并着实，否则会因为传感器受力不稳，导致称取重量出现偏差。

[0004] 多传感器电子秤在安装、使用时，人们通常根据水平指示调平后即开始使用，各个传感器着地点是否与地面接触良好，只通过观察的方式简单检查，无法准确判断，有些传感器着地点肉眼看起来已经着地，但是否真的着实无法判断，特别针对平台秤或大型地磅，都要通过长时间不断的进行较秤和偏载试验进行验证，费时费力，安装难度大。

[0005] 目前有部分研究者也针对多传感器电子秤的各传感器分别进行了检测，但都是针对电子秤台的水平检测，针对电子秤各着地点着实问题都没有涉及，从检测系统、检测方法和检测原理上来说，电子秤水平检测和电子秤着地点着实检测完全不是一回事，电子秤水平问题一般会通过电子秤台本身的水平指示装置很容易实现，但电子秤传感器着地点着实问题目前还没有有效的解决方案，本发明正是针对多传感器电子秤各着地点着实的检测而提出的。

[0006] 目前针对电子秤多传感器的检测系统，都采用了对原始AD值进行数据加工后的传感器重量值作为计算基础，没有采用传感器信号的原始AD值，重量值相对于原始AD值来说，数据位数和精度系数大幅下降，针对高精度电子秤来说，采用重量值根本无法实现准确检测。

[0007] 同时目前所涉及的多传感器检测系统，没有模式切换功能，没有将检测电路和正常称重电路彻底分开，在电子秤正常称重时，传感器信号、检测电路信号和电子秤接线盒信号会相互叠加相互干扰，这些信号可能会非常微弱，相对数字信号来说可能没有影响，但是针对传感器这种本身微弱的模拟信号来说，这种干扰就显得非常严重，导致检测或称重不准确。

发明内容

[0008] 为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种多传感器电子秤着地检测系统及方法，所述系统通过在现有电子秤的基础上加设双向多路电子开关，隔离出着地检测模式，能够准确的对电子秤进行着地检测。

[0009] 为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

[0010] 一种多传感器电子秤着地检测系统，应用于电子秤，所述系统包括电子秤着地检测控制器、多个双向多路电子开关和上位机，且所述双向多路电子开关的数目与电子秤中传感器的数目一致；所述多个双向多路电子开关的公共端分别与各传感器的引出线连接，双向切换端均分别连接电子秤着地检测控制器和电子秤接线盒；

[0011] 所述多个双向多路电子开关在第一状态下时对应称重模式，传感器均连接至电子秤接线盒；所述多个双向多路电子开关在第二状态下时对应着地检测模式，传感器均连接至所述电子秤着地检测控制器。

[0012] 进一步地，所述电子秤着地检测控制器包括控制单元，以及与控制单元连接的AD转换模块，在着地检测模式下，所述AD转换模块将各传感器模拟信号转换为数字AD值并传输至控制单元。

[0013] 进一步地，所述电子秤着地检测控制器还包括显示模块，与控制单元连接，用于对测得的传感器AD值和着地检测结果进行显示。

[0014] 进一步地，所述电子秤着地检测控制器还包括控制开关，与控制单元连接，控制单元根据控制开关状态，控制双向多路电子开关的双向切换，实现称重模式和着地检测模式的切换。

[0015] 进一步地，所述上位机与电子秤着地检测控制器连接；所述电子秤着地检测控制器将各传感器测得的AD值和着地检测结果实时发送至上位机。

[0016] 进一步地，所述上位机还能够用于向电子秤着地检测控制器发送称重模式和着地检测模式的切换指令，实现两种模式的切换。

[0017] 一个或多个实施例提供了一种基于所述多传感器电子秤着地检测系统的着地检测方法，包括以下步骤：

[0018] (1)电子秤水平放置，并空载静置时间超过设定阈值，通过控制开关或上位机控制电子秤从称重模式切换至着地检测模式；

[0019] (2)在电子秤的任意一个着地点上方，加载满足设定阈值范围内的重量，并在稳定设定时间后卸载；

[0020] (3)电子秤着地检测控制器实时获取各传感器信号，当检测到电子秤上出现满足设定阈值范围内的重量并在稳定时间超过设定时间后卸载，对于测得的AD值变化最大的传感器，获取该传感器在重量加载前的空载AD值，和重量卸载后静置时间超过设定阈值的空载AD值，对比两次空载AD值，若差值小于设定阈值，则说明该着地点着地稳定，进入步骤(5)；否则，则判断该传感器相应着地点着地不实，将着地检测结果通过显示模块显示出来并发送至上位机，提醒对着地不实的着地点进行调整，进入步骤(4)；

[0021] (4)着地不实着地点调整后，重新根据步骤(2)-(3)进行着地检测；

[0022] (5)对电子秤的下一个着地点进行着地检测，直至电子秤所有着地点均稳定着地；

[0023] (6)着地检测结束，通过控制开关或上位机控制电子秤从着地检测模式切换至称重模式。

[0024] 以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

[0025] 本发明的多传感器电子秤检测系统采用模块化设计，是在现有的电子秤中加设着地检测控制器，在原直接接入接线盒的传感器引线上串接双向多路电子开关，该开关切换状态时，即可将原直接接入接线盒的传感器引线串接入了电子秤着地检测控制器，普通的平台秤、地磅、漏斗秤及皮带秤等多传感器秤都可使用，安装方便、使用简单。

[0026] 本发明实现了正常称重电路和着地检测电路的隔离，保证了传感器信号能够完整进入其中一个系统，在称重模式下，传感器与电子秤接线盒连接，与电子秤着地检测控制器断开，避免了电子秤着地检测电路对传感器信号的影响，保证了正常称重的准确性；在着地检测模式下，传感器与电子秤着地检测控制器连接，与电子秤接线盒断开，通过电子秤着地检测系统进行着地检测，避免了电子秤接线盒电路对传感器信号的影响，保证了着地检测的准确性。

[0027] 本发明的多传感器电子秤检测系统除重量加载过程中采用重量值判断外，在着地点检测环节，采用传感器信号原始AD值作为计算和比较依据，相对于经过数据加工后的传感器重量值，传感器信号原始AD值的数据位数和精度系数大幅提高，所以本发明的检测系统和方法也适用于高精度电子秤的着地点检测，使用范围更广。

[0028] 本发明还通过显示装置将多传感器电子秤着地检测中存在着地不实的位置定位，并提示安装、操作人员进行着地点高度调整，结合电子秤水平指示装置，最终确保电子秤水平并使所有着地点落地着实，从而确保电子秤工作准确、稳定。

附图说明

[0029] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

[0030] 图1为本发明一个实施例的多传感器电子秤着地检测方法的流程图；

[0031] 图2为本发明一个实施例的多传感器电子秤着地检测系统的示意图；

[0032] 图中，1、传感器；2、传感器引线；3、双向多路电子开关；4、电子秤着地检测系统；5、上位机；6、电子秤接线盒。

具体实施方式

[0033] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0034] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0035] 在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0036] 实施例一

[0037] 本实施例公开了一种多传感器电子秤着地检测系统，应用于电子秤，所述系统包括电子秤着地检测控制器、多个双向多路电子开关和上位机，且所述双向多路电子开关的数目与电子秤中传感器的数目一致；所述多个双向多路电子开关的公共端分别与各传感器的引出线连接，双向切换端均分别连接电子秤着地检测控制器和电子秤接线盒；通过控制所述多个双向多路电子开关的切换实现称重模式和着地检测模式的切换。具体地，每个双向多路电子开关的路数与传感器引出线线股数一致。

[0038] 所述多个双向多路电子开关在第一状态下，使得所述多个传感器均连接至电子秤接线盒，即处于称重模式，电子秤能够进行正常称重工作；所述多个双向多路电子开关在第二状态下，使得所述多个传感器均连接至电子秤着地检测控制器，即处于着地检测模式，在该模式下对电子秤进行着地检测。

[0039] 所述电子秤接线盒与称重仪表连接，所述称重仪表用于采集并显示称重的具体数值。

[0040] 所述电子秤着地检测控制器包括控制单元，以及与所述控制单元连接的AD转换模块、显示模块和控制开关。

[0041] 其中，所述AD转换模块还包括功率放大器，用于将各传感器的模拟信号放大，并转换为数字AD值传输至控制单元。显示模块用于对测得的传感器AD值和着地检测结果进行显示。控制单元根据控制开关的状态，控制称重模式和着地检测模式的切换。

[0042] 所述着地检测系统还包括上位机，与电子秤着地检测控制器连接，具体地，与电子秤着地检测控制器中的控制单元连接，所述上位机用于接收并显示着地检测模式下的传感器信号AD值和着地检测结果。为了实现称重模式和着地检测模式的切换，用户可基于上位机向电子秤着地检测控制器中的控制单元发送控制指令，由控制单元控制所述多个双向多路电子开关两种状态的切换。

[0043] 所述着地检测系统可采用电池供电。

[0044] 基于上述着地检测系统，本实施例还提供了一种着地检测方法。本实施例中，所述电子秤中包括四个传感器，分别设于电子秤的四个角(即四个着地点)，对于电子秤的四个角，分别进行着地检测，具体包括：

[0045] (1)使电子秤进入着地情况检测模式，通过双向多路开关将各传感器信号接入电子秤着地检测系统；

[0046] (2)在电子秤的一个角上加载重量满足设定阈值的物品，并在稳定设定时间(本实施例中，设为5秒)后卸载；

[0047] (3)电子秤着地检测控制器实时获取各传感器信号，当检测到电子秤上出现满足设定阈值范围内的重量并在稳定时间超过设定时间后卸载，对于测得的传感器信号AD值变化最大的传感器，获取该传感器在重量加载前的空载AD值，和重量卸载后静置时间超过设定阈值的空载AD值，对比两次空载AD值，若差值小于设定阈值，则说明该着地点着地稳定，进入步骤(5)；否则，则判断该传感器相应着地点着地不实，将着地检测结果通过显示模块显示出来并发送至上位机，通过显示装置对着地不实的着地点给出提示，提醒对着地不实的着地点进行调整，进入步骤(4)；

[0048] (4)着地不实着地点调整后，重新根据步骤(2)-(3)进行着地检测；

[0049] (5)对电子秤的下一个着地点进行着地检测，直至电子秤所有着地点均稳定着地；

[0050] (6)着地检测结束，通过控制开关或上位机控制电子秤从着地检测模式切换至称重模式。

[0051] 采用本实施例提供的着地检测系统，用户仅需在电子秤的每个角加载一定的重量并保持5秒钟后卸载，即可得知各个角是否稳定着地。

[0052] 以上一个或多个实施例具有以下技术效果：

[0053] 本发明的多传感器电子秤检测系统采用模块化设计，是在现有的电子秤中加设着地检测控制器，在原直接接入接线盒的传感器引线上串接双向多路电子开关，该开关切换状态时，即可将原直接接入接线盒的传感器引线串接入了电子秤着地检测控制器，普通的平台秤、地磅、漏斗秤及皮带秤等多传感器秤都可使用，安装方便、使用简单。

[0054] 本发明实现了正常称重电路和着地检测电路的隔离，保证了传感器信号能够完整进入其中一个系统，在称重模式下，传感器与电子秤接线盒连接，与电子秤着地检测控制器断开，避免了电子秤着地检测电路对传感器信号的影响，保证了正常称重的准确性；在着地检测模式下，传感器与电子秤着地检测控制器连接，与电子秤接线盒断开，通过电子秤着地检测系统进行着地检测，避免了电子秤接线盒电路对传感器信号的影响，保证了着地检测的准确性。

[0055] 本发明的多传感器电子秤检测系统除重量加载过程中采用重量值判断外，在着地点检测环节，采用传感器信号原始AD值作为计算和比较依据，相对于经过数据加工后的传感器重量值，传感器信号原始AD值的数据位数和精度系数大幅提高，所以本发明的检测系统和方法也适用于高精度电子秤的着地点检测，使用范围更广。

[0056] 本发明还通过显示装置将多传感器电子秤着地检测中存在着地不实的位置定位，并提示安装、操作人员进行着地点高度调整，结合电子秤水平指示装置，最终确保电子秤水平并使所有着地点落地着实，从而确保电子秤工作准确、稳定。

[0057] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

[0058] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。