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專利名稱：一種便攜式快速檢測壓電微天平的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量質量的計量裝置，尤其是能準確測量微小質量及可監視質量變化過程的智能微天平。
背景技術：
目前，公知的壓電微天平由傳感器支持平臺，壓電傳感器，數據處理模塊，控制通訊模塊，和人機模塊組成。壓電傳感器放在被測物品，傳感器產生振蕩信號，通過測量振蕩信號在人機界面顯示出想要的數據結果。但是目前的壓電微天平測量速度慢，被測物質量太高太低均容易造成壓電傳感器不起振，因而無法工作，并且其測量基準模塊容易受到環境溫度影響，大大影響了測量精確度，而且目前還沒有達到手持體積的壓電微天平。

實用新型內容為了克服現有的壓電微天平其穩定性低，對環境要求要求過高，體積過大的缺點，本實用新型提供一種壓電微天平，解決了其寬量程范圍內的穩定性問題，并且克服了環境溫度對設備的影響，并且實現手持微型化。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種便攜式快速檢測壓電微天平，包括二個壓電傳感器，二個壓電傳感器分別通過導線與可調諧振電路信號連接，通過可調諧振電路驅動壓電傳感器，壓電傳感器產生的正弦輸出信號進入到施密特觸發器中，由施密特觸發器轉換成同頻率的方波信號，方波信號進入計數電路，由計數電路計數，計數電路計數后通過移位寄存器轉成串行信號，串行信號通過串行外設接口總線通信發送到微處理器；微處理器與D觸發器信號連接，D觸發器與計數電路的始能端信號連接，通過D觸發器控制計數電路中計數器的始能端，實現在單位時間內計數器計數；微處理器分別接收二路由移位寄存器轉成的串行信號，二路串行信號于微處理器中進行比較運算；微處理器與液晶顯示模塊通過導線相連，由微處理器比較運算后的輸出數據信息通過液晶顯示模塊顯示。計數電路是由3個4位計數器級聯成12位計數器。微處理器與D觸發器信號連接，D觸發器與計數電路的始能端信號連接，通過D觸發器控制計數電路中計數器的始能端，實現在單位時間內計數器計數?？烧{諧振電路由反相器和二個可調電容組成，反相器的正端和反端分別經一個可調電容耦合接地后與壓電傳感器信號連接。本實用新型的有益效果是:I)本實用新型設計可調式諧振電路設計，提高傳石英感器在不同介質的起振能力。2)本實用新型設計基準電路和采集電路同環境測量，抵消由環境變化引起的測量誤差。3)本實用新型整體電路設計簡練，實現手持化操作。

圖1為本實用新型的框圖連接圖；圖2為本實用新型的原理結構圖。
具體實施方式
按圖1圖解說明本實用新型的電路結構。一種便攜式快速檢測壓電微天平，包括二個壓電傳感器，二個壓電傳感器分別通過導線與可調諧振電路信號連接，通過可調諧振電路驅動壓電傳感器，壓電傳感器產生的正弦輸出信號進入到施密特觸發器中，由施密特觸發器轉換成同頻率的方波信號，方波信號進入計數電路，由計數電路計數，計數電路計數后通過移位寄存器轉成串行信號，串行信號通過串行外設接口總線通信發送到微處理器；微處理器與D觸發器信號連接，D觸發器與計數電路的始能端信號連接，通過D觸發器控制計數電路中計數器的始能端，實現在單位時間內計數器計數；微處理器分別接收二路由移位寄存器轉成的串行信號，二路串行信號于微處理器中進行比較運算；微處理器與液晶顯示模塊通過導線相連，由微處理器比較運算后的輸出數據信息通過液晶顯示模塊顯示。計數電路是由3個4位計數器級聯成12位計數器。微處理器與D觸發器信號連接，D觸發器與計數電路的始能端信號連接，通過D觸發器控制計數電路中計數器的始能端，實現在單位時間內計數器計數。可調諧振電路由反相器和二個可調電容組成，反相器的正端和反端分別經一個可調電容耦合接地后與壓電傳感器信號連接。如圖2所示，本實用新型采用二個壓電傳感器，利用差分電路實現，即利用一個基準電路和一個比較電路進行比較測量的方法，并且實現采集電路的諧振調整，和基準電路采集電路同環境測量。采集電路介紹:R1，R2及反相器Ul (集成電路)組成振蕩回路，Cl，C3為諧振電容，傳感器產生的正弦信號經U3 (施密特觸發器)轉換成方波，方波信號經U2 (計數器)U6 (計數器)級聯后的12位計數器獲得某單位時間內的信號振蕩數，信號震蕩數通過U4 (移位寄存器)U5 (移位寄存器)級聯而成的16位移位寄存器轉成串行信號，發送到U7 (微處理器)。基準電路介紹:R4，R5及反相器U8 (集成電路)組成振蕩回路，C21，C22為諧振電容，傳感器產生的正弦信號經Ull (施密特觸發器)轉換成方波，方波信號經UlO (計數器)U14 (計數器)級聯后的12位計數器獲得某單位時間內的信號振蕩數，信號震蕩數通過U12(移位寄存器)U13 (移位寄存器)級聯而成的16位移位寄存器轉成串行信號，通過spi (串行外設接口總線)通信發送到U7 (微處理器)。控制電路介紹:U9 (D觸發器)與U7 (微處理器)組合通過編程實現對計數器的控制。
權利要求1.一種便攜式快速檢測壓電微天平，包括二個壓電傳感器，其特征在于: 二個壓電傳感器分別通過導線與可調諧振電路信號連接，通過可調諧振電路驅動壓電傳感器，壓電傳感器產生的正弦輸出信號進入到施密特觸發器中，由施密特觸發器轉換成同頻率的方波信號，方波信號進入計數電路，由計數電路計數，計數電路計數后通過移位寄存器轉成串行信號，串行信號通過串行外設接口總線通信發送到微處理器；微處理器與D觸發器信號連接，D觸發器與計數電路的始能端信號連接，通過D觸發器控制計數電路中計數器的始能端，實現在單位時間內計數器計數； 微處理器分別接收二路由移位寄存器轉成的串行信號，二路串行信號于微處理器中進行比較運算； 微處理器與液晶顯示模塊通過導線相連，由微處理器比較運算后的輸出數據信息通過液晶顯示模塊顯示。
2.如權利要求1所述壓電微天平，其特征在于:計數電路是由3個4位計數器級聯成12位計數器。
3.如權利要求1所述壓電微天平，其特征在于:可調諧振電路由反相器和二個可調電容組成，反相器的正端和反 端分別經一個可調電容耦合接地后與壓電傳感器信號連接。
專利摘要本實用新型涉及一種測量質量的計量裝置，尤其是能準確測量微小質量及可監視質量變化過程的智能微天平。為了克服現有的壓電微天平其穩定性低，對環境溫度要求過高，體積過大的缺點，本實用新型提供一種壓電微天平，解決了其寬量程范圍內的穩定性問題，并且克服了環境溫度對設備的影響，并且實現手持微型化。其特征在于由可調諧振電路，計數電路，控制電路和顯示電路構成?？烧{諧振電路由反相器，可調電容組成；計數電路由施密特觸發器，3個4位計數器級聯成12位計數器，移位寄存器組成；控制電路由微處理器，D觸發器構成；顯示電路由微控制器，液晶顯示模塊構成。
文檔編號G01G3/13GK203083674SQ20122071586
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者孫立賢, 劉加成, 張箭, 李芬, 趙梓名 申請人:中國科學院大連化學物理研究所