现有便携秤的不足与新型便携式电子秤研究

    一、现有便携秤和电子秤的不足

    现有的便携秤为杆秤或以弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤，居民用户使用的基本是杆秤。这种在我国沿袭了两千多年的木杆秤，国家工商管理局与国家技术监督局早在1995年1月1日就已经颁布了禁止在全国城乡农贸市场、固定摊点使用杆秤的规定。弹簧秤制造工艺要求较高，弹簧的疲劳问题无法彻底解决，一旦超过弹簧弹性限度，弹簧秤就会产生很大误差，以至损坏，影响到称重的准确性和可靠性，只是一种暂时的代用品，也被列入逐渐取消的行列。近年来，农贸市场及其它商贸活动中被广泛使用的是弹簧度盘秤和台式电子计价秤。弹簧度盘秤允许使用于80年代末，具有构造简单、体积小巧和价格便宜等优点。作为4级秤，弹簧度盘秤在准确度、耐用性和防欺骗性等方面都优于杆秤，因而被广泛地应用于农贸市场。近年来，弹簧度盘秤的质量问题比较突出，几次监督抽查，产品的抽样合格率均在40%一60%之间。弹簧度盘秤产品的问题主要是计量精度严重超差，面示值不同步，产品强度低，寿命短。与弹簧度盘秤相比，台式电子计价秤具有反应灵敏、准确度高，功能齐全、显示直观、使用方便等特点，在商业贸易中的使用已相当普遍但又存在较大的局限性：体积大、成本高、需要工频交流电源供应、携带不便、应用场所受到制约。而且，目前台式电子秤行业混乱、无序状况也引起了国家有关部门的高度重视。现代社会的发展，对称重技术提出了更高的要求，尤其是微处理技术和传感技术的巨大进步，大大加速了这个进程。基于当前电子秤和便携秤的现状和不足，人们高度重视发展小型化的普及型的便携式电子秤，设计一种重量轻、携带方便、计量准确、读数直观、价格低廉的便携式电子秤（袖珍电子秤）已迫在眉睫。

    二、便携式电子秤的称量原理

    影响电子秤测量精度的因素较多。如寄生效应使传感器电容相对变化量大大降低，导致灵敏度显著下降；质量值与电容变化量不成比例，导致传感器输出的非线性；被测电容变化量小，而又要求灵敏度高时，噪声影响将很严重等。这些因素的存在，使电容传感器特性不稳定，且测量精度不高，严重时甚至无法工作。因此，保证测量精度除了采用上述材料、工艺、尺寸设计外，还需采用合适的电容量变化的测量方法。

    （一）数字化测量原理。数字化测量首先是将传感器的电容量变为频率信号，即实现C－f转换。常用的C－f转换方法有LC振荡和RC振荡，线路结构简单，受电源等外界因素影响小，振荡频率稳定。鉴于仪器测量质量只须检测出电容传感器容量的变化量，因此，仪器拟通过555多谐振荡器将不易测量的电容变化量转换成易于测量的频率信号的变化量。仪器采用高稳定参考电容生成参考频率信号，消除系统误差，实现高精度测量。