一种移动终端的测重装置及其测重方法 |
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申请号 | CN201610396352.2 | 申请日 | 2016-06-07 | 公开(公告)号 | CN105928594A | 公开(公告)日 | 2016-09-07 |
申请人 | TCL移动通信科技(宁波)有限公司; | 发明人 | 俞斌; 杨维琴; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种移动终端的测重装置及其测重方法,测重装置包括:测重模 块 、主 控制器 和显示屏;启动测重功能时,测重模块的挂钩在被测物的重 力 作用下拉伸、并改变测重模块内电容的容值; 主控制器 对所述电容充电,充电完成后获取电容的 电压 和电量,根据电压和电量计算出电容的容值,根据容值和电容的参数计算出被测物的 质量 并传输至显示屏显示;通过在移动终端中增加测量功能,基于用户通常不会忘记携带移动终端,从而达到随身携带 电子 称的效果,且不会占用存放空间,解决了现有手提称重器携带不方便的问题;挂钩内置在移动终端中,需要使用时取出,则挂钩不会被其他物体压 变形 、或与其他物体进行挂蹭、甚至刮伤用户。 | ||||||
权利要求 | 1.一种移动终端的测重装置,其特征在于,包括:测重模块、主控制器和显示屏; |
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说明书全文 | 一种移动终端的测重装置及其测重方法技术领域背景技术[0002] 在物流市场上,电子秤已经是比较成熟的产品了,受到广泛应用。但是,电子秤一般都不具有便携性。因此,当前物流市场迫切需要一种能够方便携带的电子秤以满足物流公司上门收货时的测重需求;另外还可以满足广大老百姓在购买水果、蔬菜时自行测重以防被骗。 [0003] 虽然目前已有手提称重器,但其需要用户额外购买且用户必须随时携带,一旦忘带就无法测重。另外,手提称重器具有一定的体积且挂钩通常露在外面,放在包内携带时会占用一定的空间,且挂钩易被包内其他物体压变形、或与其他物体进行挂蹭、或刮伤用户;携带并不方便。 发明内容[0005] 鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种移动终端的测重装置及其测重方法,以解决现有手提称重器携带不方便的问题。 [0006] 为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:一种移动终端的测重装置,其包括:测重模块、主控制器和显示屏; 启动测重功能时,测重模块的挂钩在被测物的重力作用下拉伸、并改变测重模块内电容的容值;主控制器对所述电容充电,充电完成后获取电容的电压和电量,根据电压和电量计算出电容的容值,根据容值和电容的参数计算出被测物的质量并传输至显示屏显示。 [0007] 所述的移动终端的测重装置中,所述测重模块包括:一端开口的绝缘壳体、面积相同的第一电容极板和第二电容极板构成的电容、弹簧;弹簧的一端固定在绝缘壳体的内顶部,弹簧的另一端与第一电容极板的一端固定,第一电容极板的另一端设置一环扣,环扣上挂着一挂钩;第一电容极板抵靠在绝缘壳体的一内侧壁上,该内侧壁的对侧壁上固定设置第二电容极板;绝缘壳体的开口处设置一盖子,所述盖子的一端与开口的一端铰接,盖子的另一端与开口的另一端卡合;第一电容极板和第二电容极与主控制器电连接。 [0009] 所述的移动终端的测重装置中,弹簧处于原长时,第一电容极板与第二电容极板对齐;挂钩被拉动时,第一电容极板在弹簧弹力作用下沿着内侧壁滑动且与第二电容极板平行。 [0010] 所述的移动终端的测重装置中,所述主控制器包括:充电模块、电压获取模块、电量获取模块和计算模块;所述充电模块对第一电容极板与第二电容极板构成的电容进行充电;电压获取模块在充完电后,获取电容两端的电压并关闭充电;电量获取模块在充完电后,获取电容两端的电量;计算模块根据容值和电容的参数计算出被测物的质量并传输至显示屏显示。 [0011] 所述的移动终端的测重装置中,所述电容的容值C=Q/U,被测物的质量m = (k|C0-C|D)/(εwg);其中,Q为电容两端的电量,U为电容两端的电压,k为常量表示弹簧的倔强系数,C0为未挂被测物且第一电容极板与第二电容极板对齐时的初始电容值,D为第一电容极板与第二电容极板间的距离,ε为极板间介电常数,w为电容极板的长,g为常量表示重力加速度。 [0013] 一种采用所述的移动终端的测重装置的测重方法,其包括:步骤A、启动测重功能时,测重模块的挂钩在被测物的重力作用下拉伸、并改变测重模块内电容的容值; 步骤B、主控制器对所述电容充电,充电完成后获取当前电容的电压和电量; 步骤C、主控制器根据电压和电量计算出电容的容值;根据容值和电容的参数计算出被测物的质量并传输至显示屏显示。 [0014] 所述的测重方法中,测重模块内由第一电容极板与第二电容极板构成一电容;所述步骤B具体包括:步骤B1、主控制器中的充电模块对所述电容进行充电; 步骤B2、电压获取模块在充完电后,获取电容两端的电压并关闭充电; 步骤B3、电量获取模块在充完电后,获取电容两端的电量。 [0015] 所述的测重方法中,电量获取模块内设置有一放电电阻;在所述步骤B3中,电容两端的电量获取方法包括:在放电电阻上放电,每隔预设时间获取放电电流,对放电电流作积分获得电量。 [0016] 相较于现有技术,本发明提供的一种移动终端的测重装置及其测重方法,启动测重功能时,测重模块的挂钩在被测物的重力作用下拉伸、并改变测重模块内电容的容值;主控制器对所述电容充电,充电完成后获取电容的电压和电量,根据电压和电量计算出电容的容值,根据容值和电容的参数计算出被测物的质量并传输至显示屏显示;通过在移动终端中增加测量功能,基于用户通常不会忘记携带移动终端,从而达到随身携带电子称的效果,且不会占用存放空间,解决了现有手提称重器携带不方便的问题;挂钩内置在移动终端中,需要使用时取出,则挂钩不会被其他物体压变形、或与其他物体进行挂蹭、甚至刮伤用户。附图说明 [0017] 图1为本发明移动终端的测重装置的结构框图。 [0018] 图2为本发明移动终端的测重装置中的测重模块的示意图。 [0019] 图3为本发明移动终端的测重装置中的测重模块应用实施例的示意图。 [0020] 图4为本发明移动终端的测重装置中的测重模块的使用示意图。 [0021] 图5为本发明移动终端的测重装置中的电容极板的示意图。 [0022] 图6为本发明移动终端的测重装置中的主控制的结构框图。 [0023] 图7为本发明移动终端的测重装置的测重方法流程图。 具体实施方式[0024] 本发明提供一种移动终端的测重装置及其测重方法,在移动终端中增加测量重量功能,基于用户通常不会忘记携带移动终端(如手机),从而达到随身携带电子称的效果,且不会占用包内空间;挂钩内置在移动终端中,需要使用时取出,则挂钩不会被其他物体压变形或与其他物体进行挂蹭。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。 [0025] 请参阅图1,本发明提供的移动终端的测重装置包括测重模块100、主控制器200和显示屏300;所述测重模块100、主控制器200、显示屏300依次连接。所述测重模块100设置在移动终端的下端。启动测重功能时,测重模块100的挂钩在被测物的重力作用下拉伸、并改变测重模块100内电容的容值。主控制器200对所述电容充电,充电完成后获取电容的电压U和电量Q,根据电压U和电量Q计算出电容的容值C,C=Q/U;根据容值C和电容的参数计算出被测物的质量并传输至显示屏300显示。 [0026] 本实施例中,如图2所示,所述测重模块100包括:一柱体型的一端开口的绝缘壳体110、由面积相同的第一电容极板120和第二电容极板130构成的电容、弹簧140。所述柱体型为长方体,绝缘壳体110固定在移动终端的下端。弹簧140的一端固定在绝缘壳体110的内顶部,弹簧140的另一端与第一电容极板120的一端固定,第一电容极板120的另一端设置一环扣160,环扣160上挂着一挂钩150。第一电容极板120抵靠在绝缘壳体110的一内侧壁上,在弹簧140弹力作用下沿着该内侧壁滑动,且保持与第二电容极板平行的状态。该内侧壁的对侧壁上固定设置第二电容极板130。弹簧140处于原长时,第一电容极板120与第二电容极板 130对齐。绝缘壳体110的开口处设置一盖子170,为避免盖子170丢失,所述盖子170的一端与开口的一端铰接,盖子170的另一端与开口的另一端卡合,如图3所示。 [0027] 平时挂钩150放在绝缘壳体110内,通过盖上盖子170来防止挂钩150从开口处滑出。这样相当于将挂钩150内置在移动终端内,对移动终端的外形无影响,且挂钩不会因露在外面而与其他物体挂蹭或刮伤用户。使用时打开盖子170的另一端,即可掉出挂钩150来钩住被测物进行测重。盖子170的一端还连接在开口处,盖子170就不会丢失。具体实施时,该盖子170的铰接与卡合方式与现有手机的接口盖子的结构。 [0028] 如图4所示,当被测物挂在挂钩150上时,弹簧140被拉伸而伸长,同时第一电容极板120将下移。此时被测物受力平衡,满足mg=kx;其中,m表示被测物的质量,g为常量表示重力加速度,k为常量表示弹簧的倔强系数,x表示弹簧140的伸长量。因此,只需求出弹簧140的伸长量x就可获得被测物的质量m。 [0029] 第一电容极板120与第二电容极板130之间的电容C满足C=εS/D,ε为极板间介电常数,S为当前第一电容极板120与第二电容极板130的正对面积,D为第一电容极板120与第二电容极板130间的距离。图5中左边为第一电容极板120和第二电容极板130的侧视图,右边为正视图。 [0030] 当未挂被测物时,第一电容极板120与第二电容极板130对齐,此时的正对面积(又叫对齐面积)S0= wh,初始电容值C0=εS0 /D=εwh /D,w为电容极板的长,h为电容极板的宽。初始电容值C0可预先求出并存储在主控制器。 [0031] 当挂上被测物后,因为弹簧140会伸长x,第一电容极板120将对应下移x。此时第二电容极板130的露出面积ΔS = wx。则未挂被测物时第一电容极板120与第二电容极板130之间的电容值、与挂上被测物后第一电容极板120与第二电容极板130之间的电容值之差ΔC=εΔS/D=εwx/D。根据ΔC便可求出x=(ΔCD)/(εw),从而得到该被测物的质量m= (kΔCD)/(εwg)。挂上被测物后第一电容极板120与第二电容极板130之间的电容值由主控制器200计算得出。 [0032] 电容的容值C还可以通过电量和电压求得,则所述主控制器200计算挂上被测物后第一电容极板120与第二电容极板130之间的电容值的公式为:C=Q/U,Q为电容充满电后的电量,U为电容当前的电压。则被测物的质量。m = (k|C0-C|D)/(εwg)。主控制器200需要检测出挂上被测物后两个电容极板的电容值。 [0033] 如图6所示,主控制器200包括充电模块210、电压获取模块220、电量获取模块230和计算模块240。第一电容极板120和第二电容极板130分别通过导线连接充电模块210、电压获取模块220和电量获取模块230,计算模块240连接电压获取模块220和电量获取模块230。 [0034] 具体实施时,可在绝缘壳体110上开设两个小孔,第一电容极板120和第二电容极板130上分别与一根导线的一端焊接固定,导线的另一端通过相应的小孔引出、与充电模块210、电压获取模块220和电量获取模块230连接。之后再在小孔周围(即小孔与导线接触部分)涂上绝缘材料,以避免绝缘壳体110漏电、或者被外部电磁信号干扰。由于第一电容极板 120会上下滑动,则第一电容极板120上的导线需在小孔内伸出。第二电容极板130固定不动,则其导线不动,可用绝缘材料封住小孔与导线之间的缝隙。 [0035] 所述充电模块210通过导线对第一电容极板120与第二电容极板130构成的电容进行充电。当检测电容两端的电压不再变化(如增加)时,识别为充完电。电压获取模块220在充完电后,获取电容两端的电压U并关闭充电。电量获取模块230在充完电后,获取电容两端的电量Q。计算模块240根据公式C=Q/U即可得出第一电容极板120与第二电容极板130构成的电容当前的容值C,再根据公式m = (k|C0-C|D)/(εwg)即可得出被测物的质量。C0已知,D、ε、w、g为电容的相关参数。 [0036] 本实施例中,电容两端的电量Q采用放电方式进行获取。如图6所示,电量获取模块230内设置有一放电电阻R,通过在放电电阻R上放电,并对放电电流作积分即可得到电量Q。 此处采用每隔10微秒的时间获取电流然后根据Q=It算这十微秒的电量,累加后就是总电量,当十微秒取无限小就相当于积分。 [0037] 基于上述的移动终端的测重装置,本发明还相应提供一种测重装置的测重方法,如图7所示,其包括:S100、启动测重功能时,测重模块的挂钩在被测物的重力作用下拉伸、并改变测重模块内电容的容值; S200、主控制器对所述电容充电,充电完成后获取当前电容的电压和电量; S300、主控制器根据电压和电量计算出电容的容值;根据容值和电容的参数计算出被测物的质量并传输至显示屏显示。 [0038] 步骤S100中,用户可安装一测重应用,需要测重时打开盖子掉出挂钩,点击该测重应用,用挂钩钩住待测物进行测重。举着移动终端保持一段时间,使两个极板保持错位状态,再通过步骤S200控制主控制器充电来获取相关值。则步骤S200具体包括:步骤210、主控制器中的充电模块对所述电容进行充电; 步骤220、电压获取模块在充完电后,获取电容两端的电压并关闭充电; 步骤230、电量获取模块在充完电后,获取电容两端的电量。 [0039] 本实施例中,电量获取模块内设置有一放电电阻;在所述步骤230中,电容两端的电量获取方法为:在放电电阻上放电,每隔预设时间获取放电电流,对放电电流作积分获得电量;其具体包括:步骤231、启动预设时间为10微秒的定时器,并将当前记录的电量置零,对电容开始放电。 [0040] 步骤232、判断定时器是否超时,是则执行步骤步骤233,否则继续判断;步骤233、获取放电电阻两端的电压U1,判断电压U1是否为零:是则执行步骤235,否则执行步骤234; -5 步骤234、计算Q = 10 ×(U1/R)+ Q,之后返回步骤S232;其中,公式等号左边的Q为本次计算得到的总电量,公式等号右边的Q为上次计算得到的总电量,10-5 ×(U1/R)为本次计算得到的电量。也即是说,计算每个10微秒内的电量,再将每次计算的结果累加即可获得总电量。直到放完电后计算完毕。 [0041] 步骤235、第一电容极板与第二电容极板构成的电容上的电量Q已经获取完毕。 [0042] 综上所述,本发明提供的一种移动终端的测重装置及其测重方法,将测重装置设置在移动终端内,用户携带移动终端即可随时进行测重,达到了随身携带电子称的效果,无需用户额外购买手提电子称,且不会占用存放空间,解决了现有手提称重器携带不方便的问题;并且将挂钩内置在移动终端中,需要使用时取出,则挂钩不会被其他物体压变形、或与其他物体进行挂蹭、甚至刮伤用户,提高了使用安全性。 |