婴儿培养箱婴儿连续称重方法技术

本发明专利技术公开了一种婴儿培养箱婴儿连续称重方法，一、构建婴儿秤；二、婴儿秤的调试：1、a、皮重的测量，b、毛重的测量，c、计算温度下的重量采样净重的值，d、计算标准重量系数，e、标定时的温度的采样，f、数据的存储；2、温度补偿系数确定；三、婴儿秤运行；四、托起婴儿自动去皮重。本发明专利技术优点主要体现为：婴儿秤采用普通的称重芯片、普通的称重传感器，通过单片机写入的程序进行温度补偿方式，实现连续称重，性价比较高；在称重芯片上设置散热片，解决了称重芯片与称重传感器在变化的温度环境内，其温度变化不一致的问题，零点漂移问题得到有效地抑制。

Continuous weighing method for infant incubator

The invention discloses a baby infant incubator continuous weighing method, and construct baby scales; debugging two, baby scale: 1, a, measuring the tare, gross weight, measurement of B, C, calculate the temperature under the net weight sampling value, D, calculate the standard weight coefficient, sampling e, calibration when the temperature, F, data storage; 2, to determine the temperature compensation coefficient; three, scale operation; four, hold the baby to automatic tare. The advantages of the invention are as follows: the baby scale using the ordinary ordinary weighing, weighing sensor chip, temperature compensation through the MCU written procedures, to achieve continuous weighing, high cost; heat sink is arranged in the weighing chip, solves the temperature changes in the environment of weighing chip and the weighing sensor, the temperature change is not consistent the problem of zero drift problem effectively.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及婴儿培养箱，尤其是涉及婴儿培养箱婴儿连续称重方法。
技术介绍
婴儿体重是判断婴儿发育正常与否的一个重要指标。新生儿体重的变化，是新生儿在培养、治疗过程中判断健康、病况趋势的重要依据之一。因此，方便、准确、连续测量婴儿的体重非常重要。目前，临床上婴儿培养箱使用的电子婴儿秤，原理大多是建立在普通电子秤原理基础之上，所以存在以下方面的问题：1、普通电子秤所称的物体在秤盘上停留的时间较短，因此在称重期间没有考虑“零点漂移”问题，只是在称重之前清零（自动或手动）即可。而连续称重的婴儿秤，婴儿在秤上停留的时间很长（几天甚至几个星期），这就导致不能区分零点漂移和监测婴儿体重的变化，若要区分这两种变化，只能做定时单次测量，这样远不能适应大数据采集的需求。2、婴儿秤的零点漂移多是温度漂移，若使用经过温度补偿的称重传感器，不仅存在价格极高、婴儿秤难以向市级及其以下医院推广使用的问题，同时，经过温度补偿的称重传感器，在变化的温度环境内还存在称重芯片与称重传感器温度变化不同步的问题。3、新生儿在婴儿培养箱内称重监护期间，医护人员对新生儿定期进行清除屎、尿及其它杂物处理后，需要对婴儿秤重新进行去皮重操作，频繁的去皮重操作极为不便。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种婴儿培养箱婴儿连续称重方法。为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述婴儿培养箱婴儿连续称重方法，其特征在于：包括下述步骤：第一步、构建婴儿秤首先在固定有婴儿床盘的秤上盖四个角位置分别连接一个称重传感器，将所述秤上盖通过所述称重传感器支撑在秤座上，四个所述称重传感器相互并联后与称重芯片信号输入端连接，然后将所述称重芯片与单片机连接，在称重芯片上固定散热板，所述散热板的材质、质量或体积、散热表面积与单个称重传感器相同，以达到在温度变化的环境中，称重芯片和称重传感器同时具有相同的温度或相同的温度变化速率，使称重芯片和称重传感器具有统一的温度补偿；最后将固定有所述散热板的称重芯片、连接有称重传感器的秤上盖、和所述秤座放在婴儿培养箱内；第二步、婴儿秤的调试1、婴儿秤的标定：将称重芯片从称重传感器上采集到的重量信号，表示成与公认重量单位相一致；根据式（1），得到标准重量系数：式中：—标准重量；—标准重量系数；—温度下重量采样毛重；—温度下重量采样皮重；—温度下的重量采样净重；注：为标定时温度；具体步骤如下：将秤置于温度环境下，温度稳定后进行：a、皮重的测量：所述婴儿床盘上不放砝码的情况下称重，得到的值，该值为皮重值；b、毛重的测量：放上所述砝码称重，得到的值，该值为毛重值；砝码的要求：砝码的重量要大于婴儿秤设计量程的一半；c、计算温度下的重量采样净重的值：，得到的值；d、计算标准重量系数：砝码的标准重量除以重量采样净重，得到标准重量系数；e、标定时的温度的采样；f、数据的存储：将皮重、毛重、标准重量系数、标定时的温度存储于单片机存储器内，为温度补偿系数确定、称重运行提供基础支撑数据；2、温度补偿系数的确定根据式（2），测出温度和该温度下的重量，代入公式，即得到温度补偿系数；式中：—温度补偿系数；—重量变化量，即：温度补偿值；—温度变化量；—温度下重量采样毛重；—温度下重量采样毛重；—标定时温度；—任意时刻的温度；具体步骤如下：将秤置于温度T（|T-T0|＞10℃）的环境中，温度稳定后进行：a、所述婴儿床盘上放上砝码，砝码的重量与标定时相同，待稳定后，重量采样M次平均后，获取在所述温度T下的毛重WT的值；所述M的取值根据单片机的工作频率在16～64范围内选择；b、温度采样N次平均后，获取所述温度T的值；N的取值根据单片机的工作频率在16～256范围内选择；c、计算：将所述温度T下的所述WT与所述温度T0下的W0相减，得到重量变化量ΔW的值；d、计算：将所述温度T与标定时的温度T0相减，得到温度的变化量ΔT的值；e、计算：所述重量变化量ΔW与所述温度变化量ΔT的比值，作为温度补偿系数K；f、将温度补偿系数K存储于单片机存储器内，以供婴儿秤运行时调用；第三步、婴儿秤的运行所述婴儿秤的运行是在式（4）的基础上进行；a、运行时温度采样，采用分时平均的方式；b、当温度采样不够所述N次时：①每采样一次，都要进行所述M次的重量采样；②重量采样M次平均后，得到所述温度T下毛重WT的值；③所述温度T下的毛重WT加上重量变化量；④所述毛重WT再减去皮重，得到净重值；⑤所述净重值乘以标准重量系数KW，得到标准重量P，然后发送给显示屏显示；c、当温度采样达到所述N次时：①进行N次平均计算，得到工作温度T的值；②计算所述工作温度T与标定时的温度T0的差，得到温度变化量；③所述温度变化量乘以温度补偿系数K，得到所述工作温度T下的重量变化量；④将所述重量变化量暂存；第四步、托起婴儿自动去皮重a、给婴儿护理完需要称重去皮时，按一下所述单片机设定的去皮操作键，单片机提示“托起婴儿”，并处于等待中；b、在托起婴儿后的时间段内，单片机判断所述婴儿床盘是否处于稳定状态；c、若稳定，单片机执行称重采样、温度补偿、去皮清零命令；d、待皮重保存后，单片机提示“放下婴儿”并等待；e、婴儿放好后，单片机转入正常称重工作程序。本专利技术优点主要体现为：1、该婴儿秤采用普通的称重芯片、普通的称重传感器（不加硬件温度补偿），通过单片机写入的程序进行温度补偿方式，实现连续称重，性价比较高；2、在称重芯片上设置散热片，解决了称重芯片与称重传感器在变化的温度环境内，其温度变化不一致的问题；该方法能用统一的温度补偿方式解决零点漂移问题，且省去了温度补偿电路，使电路的稳定性、可靠性得以提高；3、温度信号采样采用分时平均、重量信号采样采取连续平均的方法，解决了温度信号多次平均而又不影响重量信号反应速度的问题；4、零点漂移问题得到有效地抑制，使婴儿连续称重得以实现；5、托起婴儿自动去皮重，简化了常规称重去皮重的繁琐操作步骤，减少了医护人员去皮重操作的不便。附图说明图1是本专利技术所述构建的婴儿秤结构示意图。图2是本专利技术所述婴儿秤的电路原理框图。图3是本专利技术所述重量信号与标准重量的关系图。图4是本专利技术所述重量信号的温度特性图。图5是本专利技术所述单片机运行婴儿秤的标定程序流程框图。图6是本专利技术所述单片机运行确定温度补偿系数的程序流程框图。图7是本专利技术所述单片机运行婴儿秤程序流程框图。图8是本专利技术所述单片机运行托起婴儿自动去皮重的程序流程框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。本专利技术所述的婴儿培养箱婴儿连续称重方法，包括下述步骤：第一步、构建婴儿秤如图1、2所示，首先在固定有婴儿床盘1的秤上盖2四个角位置分别连接一个称重传感器3，将秤上盖2通过称重传感器3支撑固定在秤座4上，四个称重传感器3相互并联后与称重芯片5信号输入端连接，然后将称重芯片5与单片机连接，在称重芯片5上固定散热板6，散热板6的材质、质量或体积、散热表面积与单个称重传感器3相同，以达到在温度变化的环境中，称重芯片5和称重传感器3同时具有相同的温度或相同的温度变化速率，使称重芯片5和称重传感器3具有统一的温度补偿；最后将固定有散热板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种婴儿培养箱婴儿连续称重方法，其特征在于：包括下述步骤：第一步、构建婴儿秤首先在固定有婴儿床盘的秤上盖四个角位置分别连接一个称重传感器，将所述秤上盖通过所述称重传感器支撑在秤座上，四个所述称重传感器相互并联后与称重芯片信号输入端连接，然后将所述称重芯片与单片机连接，在称重芯片上固定散热板，所述散热板的材质、质量或体积、散热表面积与单个称重传感器相同，以达到在温度变化的环境中，称重芯片和称重传感器同时具有相同的温度或相同的温度变化速率，使称重芯片和称重传感器具有统一的温度补偿；最后将固定有所述散热板的称重芯片、连接有称重传感器的秤上盖、和所述秤座放在婴儿培养箱内；第二步、婴儿秤的调试1、婴儿秤的标定：将称重芯片从称重传感器上采集到的重量信号，表示成与公认重量单位相一致；根据式（1），得到标准重量系数：式中：—标准重量；—标准重量系数；—温度下重量采样毛重；—温度下重量采样皮重；—温度下的重量采样净重；注：为标定时温度；具体步骤如下：将秤置于温度环境下，温度稳定后进行：a、皮重的测量：所述婴儿床盘上不放砝码的情况下称重，得到的值，该值为皮重值；b、毛重的测量：放上所述砝码称重，得到的值，该值为毛重值；砝码的要求：砝码的重量要大于婴儿秤设计量程的一半；c、计算温度下的重量采样净重的值：，得到的值；d、计算标准重量系数：砝码的标准重量除以重量采样净重，得到标准重量系数；e、标定时的温度的采样；f、数据的存储：将皮重、毛重、标准重量系数、标定时的温度存储于单片机存储器内，为温度补偿系数确定、称重运行提供基础支撑数据；2、温度补偿系数的确定根据式（2），测出温度和该温度下的重量，代入公式，即得到温度补偿系数；式中：—温度补偿系数；—重量变化量，即：温度补偿值；—温度变化量；—温度下重量采样毛重；—温度下重量采样毛重；—标定时温度；—任意时刻的温度；具体步骤如下：将秤置于温度T（|T ‑ T0 |＞10℃）的环境中，温度稳定后进行：a、所述婴儿床盘上放上砝码，砝码的重量与标定时相同，待稳定后，重量采样M次平均后，获取在所述温度T下的毛重WT的值；所述M的取值根据单片机的工作频率在16～64范围内选择；b、温度采样N次平均后，获取所述温度T的值；N的取值根据单片机的工作频率在16～256范围内选择；c、计算：将所述温度T下的所述WT与所述温度T0下的W0相减，得到重量变化量ΔW的值；d、计算：将所述温度T与标定时的温度T0相减，得到温度的变化量ΔT的值；e、计算：所述重量变化量ΔW与所述温度变化量ΔT的比值，作为温度补偿系数K；f、将温度补偿系数K存储于单片机存储器内，以供婴儿秤运行时调用；第三步、婴儿秤的运行所述婴儿秤的运行是在式（4）的基础上进行；a、运行时温度采样，采用分时平均的方式；b、当温度采样不够所述 N次时：① 每采样一次，都要进行所述M次的重量采样；② 重量采样M次平均后，得到所述温度T下毛重WT的值；③ 所述温度T下的毛重WT 加上重量变化量；④ 所述毛重WT再减去皮重，得到净重值；⑤ 所述净重值乘以标准重量系数KW，得到标准重量P，然后发送给显示屏显示；c、当温度采样达到所述N次时：① 进行N次平均计算，得到工作温度T的值；② 计算所述工作温度T与标定时的温度T0的差，得到温度变化量；③ 所述温度变化量乘以温度补偿系数K，得到所述工作温度T下的重量变化量；④ 将所述重量变化量暂存；第四步、托起婴儿自动去皮重a、给婴儿护理完需要称重去皮时，按一下所述单片机设定的去皮操作键，单片机提示“托起婴儿”，并处于等待中；b、在托起婴儿后的时间段内，单片机判断所述婴儿床盘是否处于稳定状态；c、若稳定，单片机执行称重采样、温度补偿、去皮清零命令；d、待皮重保存后，单片机提示“放下婴儿”并等待；e、婴儿放好后，单片机转入正常称重工作程序。...

【技术特征摘要】
1.一种婴儿培养箱婴儿连续称重方法，其特征在于：包括下述步骤：第一步、构建婴儿秤首先在固定有婴儿床盘的秤上盖四个角位置分别连接一个称重传感器，将所述秤上盖通过所述称重传感器支撑在秤座上，四个所述称重传感器相互并联后与称重芯片信号输入端连接，然后将所述称重芯片与单片机连接，在称重芯片上固定散热板，所述散热板的材质、质量或体积、散热表面积与单个称重传感器相同，以达到在温度变化的环境中，称重芯片和称重传感器同时具有相同的温度或相同的温度变化速率，使称重芯片和称重传感器具有统一的温度补偿；最后将固定有所述散热板的称重芯片、连接有称重传感器的秤上盖、和所述秤座放在婴儿培养箱内；第二步、婴儿秤的调试1、婴儿秤的标定：将称重芯片从称重传感器上采集到的重量信号，表示成与公认重量单位相一致；根据式（1），得到标准重量系数：式中：—标准重量；—标准重量系数；—温度下重量采样毛重；—温度下重量采样皮重；—温度下的重量采样净重；注：为标定时温度；具体步骤如下：将秤置于温度环境下，温度稳定后进行：a、皮重的测量：所述婴儿床盘上不放砝码的情况下称重，得到的值，该值为皮重值；b、毛重的测量：放上所述砝码称重，得到的值，该值为毛重值；砝码的要求：砝码的重量要大于婴儿秤设计量程的一半；c、计算温度下的重量采样净重的值：，得到的值；d、计算标准重量系数：砝码的标准重量除以重量采样净重，得到标准重量系数；e、标定时的温度的采样；f、数据的存储：将皮重、毛重、标准重量系数、标定时的温度存储于单片机存储器内，为温度补偿系数确定、称重运行提供基础支撑数据；2、温度补偿系数的确定根据式（2），测出温度和该温度下的重量，代入公式，即得到温度补偿系数；式中：—温度补偿系数；—重量变化量，即：温度补偿值；—温度变化量；—温度下重量采样毛重；—温度下重量采样毛重；—标定时温度；—任意时刻的温度；具体步骤如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：许进，陈海杰，张铎，闫满，
申请(专利权)人：郑州迪生仪器仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41