電子秤是載于秤的臺座、托盤的載荷的重量由傳感器蠕變反應(yīng)平衡，而由儀 器數(shù)字顯示稱重結(jié)果的電子衡器。電子秤集機、電、儀于一體，具有多功能、 高精度、快速和動態(tài)計量、穩(wěn)定可靠等特征，代表了衡器產(chǎn)品發(fā)展的方向。隨 著計量技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)純機械結(jié)構(gòu)的桿秤、臺秤、磅秤等稱量裝置 逐步被淘汰。電子稱量裝置包括電子秤、電子天平等，以其準(zhǔn)確、快速、方便、 顯示直觀等優(yōu)點而受到人們的青睞。目前，電子天平多采用制造難度大、制造 工藝復(fù)雜的電磁力平衡傳感器作為稱重傳感器，國內(nèi)天平廠家大多通過購買電磁 力平衡傳感器進行二次加工，其成本高，技術(shù)附加值小，且電子天平售價高。

電子秤的稱重傳感器主要是采用應(yīng)變式稱重傳感器和電容式傳感器；電容式傳 感器結(jié)構(gòu)簡單，分辨力強，溫度漂移小，能在惡劣環(huán)境下工作，抗干擾力強，但 電容式傳感器存在非線性誤差大、寄生效應(yīng)等特定問題，更主要的缺點是電容 量變化范圍很小，一般為幾十到幾百皮法，有的甚至只有幾個皮法，環(huán)境變化會 影響電容量的變化，無法用于高精度稱量場合。

應(yīng)變式稱重傳感器具有高精度、 高靈敏度、優(yōu)良的靜態(tài)特性，較小的四角誤差、應(yīng)用技術(shù)成熟、成本低等優(yōu)點。 但是，其制造工藝和在實際使用時，存在復(fù)雜補償工藝，輸出信號為模擬小信號、 蠕變等不足。現(xiàn)代社會的發(fā)展，尤其是微處理器技術(shù)和傳感器技術(shù)的巨大進步， 對稱重技術(shù)提出了更高的要求。

市場上現(xiàn)有電子秤的精度都較低，其相對精度低 于 1/10000，不能滿足高精度稱量場合的需求；同時，高精度電子秤和電子天平 的稱重傳感器制造技術(shù)都被國外天平廠家所壟斷，使得進口高精度電子秤和電子 天平非常昂貴。因此，研制一種高精度、高準(zhǔn)確度的電子秤，可以很好的解決傳 統(tǒng)電子秤精度低、電子天平售價高等問題，對促進我國稱重技術(shù)的發(fā)展有著積極 的意義。

隨著人民生活水平的提高，電子秤作為計量器具廣泛用于商貿(mào)領(lǐng)域，電子秤 成了某些黑心商販、不法分子牟取暴利的工具，他們通過特殊的手段對電子秤進 2行作弊，以達(dá)到缺斤少兩的目的，嚴(yán)重?fù)p害消費者的利益，使消費者對計量器具 失去信心。

文獻和給出了市場上常見的作弊方法：墊腳法、連盤出售法、 留底數(shù)法、沖擊法、使用帶密碼的芯片等；文獻給出了電子秤更換內(nèi)部芯片 作弊的手段。可見，電子秤作弊現(xiàn)象時有發(fā)生，作弊技術(shù)科技含量越來越高。文 獻給出了常見電子秤防作弊方法，一方面是執(zhí)法部門通過對出廠的電子秤進 行鉛封，另一方面是消費者根據(jù)經(jīng)驗等方法防止作弊的發(fā)生；文獻提出了一 種通過接收無線信號，檢測遙控作弊的電子秤的位置，但該方法并不能從根源上遏制.文獻中提到的電子秤作弊的發(fā)生。

可見，目前并不存在一種 可以有效防止常見作弊方法的防作弊電子秤。因此，研制出一種具有防作弊功能 的電子秤，將從源頭上打擊作弊現(xiàn)象，樹立消費者對計量器具的信心，具有巨大 的社會效益。 電子稱量裝置由于其結(jié)構(gòu)及重力等原因，使用時一般都要求放置在平坦、穩(wěn) 固的臺面上，電子秤秤臺的平整度和傾斜度對稱量準(zhǔn)確度有較大的影響。

為此， 一些利欲熏心的商販利用墊高電子稱量裝置一腳的方法使機器的工作平面偏離水 平面，人為造成稱量誤差，以此達(dá)到缺斤短兩的目的，坑害消費者。傳統(tǒng)電子秤 依據(jù)氣泡式水平儀進行水平調(diào)節(jié)，完全依賴于手工操作，調(diào)節(jié)過程繁瑣，且水平 度難以保證。此外，部分電子秤的水平儀在生產(chǎn)安裝時本身就存在一定的傾斜， 導(dǎo)致電子秤無法正確調(diào)平。文獻提出一種采用雙軸模擬加速度傳感器感測稱 重系統(tǒng)的傾角并對傾角產(chǎn)生的誤差進行補償?shù)姆椒ǎ荒軝z測特定方向的傾角， 無法實現(xiàn)任意方向的傾角檢測。

實際操作中，由于電子秤的支撐腳調(diào)節(jié)的高度 不一致，電子秤可能向任意方向傾斜，采用單軸和雙軸的加速度傳感器均無法 滿足多自由度傾角測量系統(tǒng)的要求。因此，設(shè)計出具有秤臺任意傾角自動檢測 和秤臺傾角誤差自動補償功能的電子秤，進一步提高電子秤的精度，遏制作弊行 為的發(fā)生，具有極其重要的現(xiàn)實意義。 稱重行業(yè)是關(guān)系國計民生的行業(yè)，我國的眾多生產(chǎn)電子秤的企業(yè)的產(chǎn)品中， 能有效防止作弊功能的產(chǎn)品的少之又少，電子秤的稱重質(zhì)量和有效性難以保證。

防作弊高精度電子秤的研究具有重要的社會意義，為電子秤的生產(chǎn)、管理提供技 術(shù)保障。 高精度電子秤廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、外貿(mào)、交通、醫(yī)療保健、國防建 設(shè)和科學(xué)研究等各種領(lǐng)域。據(jù)中國衡器協(xié)會統(tǒng)計信息網(wǎng)在全國范圍內(nèi)對 106 家 衡器企業(yè)報表統(tǒng)計，2009 年電子秤的產(chǎn)量為 5282.7 萬臺，比上年增長 19.1%。 另外，具有防作弊功能、人性化語音提示等功能的電子秤將得到政府部門的支持 和廣大消費者的信賴，具有廣闊的市場前景。

綜上所述，本文擬設(shè)計一種防作弊高精度智能電子秤，其相對精度達(dá)到 1/100000，較傳統(tǒng)電子秤精度提高十倍；能夠有效防止市場上常見的作弊方法，有效打擊作弊現(xiàn)象的發(fā)生；設(shè)計出任意秤臺傾角自動檢測系統(tǒng)并建立傾角自動補 償模型，自動補償傾角引起的誤差，杜絕作弊現(xiàn)象的發(fā)生；設(shè)計出智能語音人性 化的人機交互界面，使得電子秤的操作和使用更加簡單和友好。