电子分析天平及用于电子分析天平的电路装置

技术领域

本公开涉及测量技术领域，特别是涉及一种电子分析天平及用于电子分析天平的电路装置。

背景技术

电子分析天平是一种应用于科研、工业和国防领域的高精密质量计量仪器，它是利用电磁力矩和重力矩平衡的原理来测量物体质量。其中图1示出了现有的电子分析天平的示意图。参考图1所示，电子分析天平包括天平机构910、调宽脉冲信号电路920、电磁线圈驱动电路930以及计量电路940。

其中天平机构910包括称盘911、与称盘911连接的电磁平衡传感器912、发光管914、光敏管915a和915b以及光电转换电路917。其中，电磁平衡传感器912的横梁913连接有遮光片918，从而遮光片918设置于发光管914与光敏管915a和915b之间，能够用于阻隔发光管914发出的光线。并且，光敏管915a和915b以及光电转换电路917共同构成光电检测电路。

调宽脉冲信号电路920包括与光电转换电路917连接的PID控制器921、锯齿波发生器922以及比较器923。其中PID控制器921的输出端以及锯齿波发生器922的输出端分别与比较器923的输入端连接。从而比较器923输出与PID控制器921的输出电压相关的调宽脉冲信号。

电磁线圈驱动电路930包括三极管931以及恒流源932。其中三极管931的基极与比较器923的输出端连接，接收比较器923输出的调宽脉冲信号。三极管931的发射极与电磁平衡传感器912的线圈916的一端连接，三极管931的集电极以及恒流源932与线圈916的另一端连接。从而通过调宽脉冲信号控制三极管931的通断，可以控制恒流源932向线圈916输送电流。

计量电路940包括计数器941以及与计数器941连接的微处理器942。其中计数器941根据调宽脉冲信号的宽度进行计数，微处理器942根据计数器941的计数值计算称盘911上负载的质量。

具体地，当称盘911上放置负载时，导致遮光片918上移。从而光敏管915a和915b接收发光管914的光线并产生变化的电流信号，经光电转换电路917转换为差分信号之后输入至PID控制器921。PID控制器921对光电转换电路917输出的差分信号进行PID调节后输出相应的电压信号，该电压信号与锯齿波发生器922生成的锯齿波信号进行比较后，由比较器923生成相应的调宽脉冲信号。调宽脉冲信号控制三极管931的通断，从而在三极管931断开时，恒流源932向线圈916输出电流，在三极管931导通时，恒流源932停止向线圈916输出电流。从而通过调宽脉冲信号控制输出至线圈916的平均电流的大小。

从而通电的线圈916在永磁体磁路气隙磁场作用下产生垂直向下的电磁力，使遮光片918向下移动。同时，PID控制器921的积分环节使得PID921控制器输出的电压也不断变大，使得更宽的调宽脉冲信号驱动更大的电流输出至线圈916从而不断驱动遮光片918向下移动。当遮光片918完全遮断发光管914与光敏管915a和915b时，光电转换电路917产生的差分信号为零，从而PID控制器921输出的电压不再改变，此时调宽脉冲信号的脉宽也不再改变，进而输出至线圈916的电流不再发生变化，天平机构910达到平衡状态。

计数器941根据调宽脉冲信号进行计数从而确定与该调宽脉冲信号的脉宽相应的计数值，微处理器942根据该计数值确定称盘911上负载的质量。

但是，现有的电子分析天平，存在以下问题：从电磁平衡传感器912的力学特性上看，由于输出至线圈916的电流受调宽脉冲信号的驱动时而导通时而断开，因此电磁力不断地对天平横梁913吸合和断开，在线圈916的电流导通和断开的时刻，电磁平衡传感器912会受到阶跃信号的激励。虽然时间极短，位移只有微米级，但运动位移被检测天平平衡的光电转换电路917放大后产生的电信号噪声比较大，影响电流测量精度，在工程上对精确度和重复性有很大影响。

针对上述的现有技术中存在的电子分析天平的电磁平衡传感器受到电流通断时阶跃信号的激励，导致产生的检测信号噪声较大，从而影响电子分析天平的精确度和重复性的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开提供了一种电子分析天平及用于电子分析天平的电路装置，以至少解决现有技术中存在的电子分析天平的电磁平衡传感器受到电流通断时阶跃信号的激励，导致产生的检测信号噪声较大，从而影响电子分析天平的精确度和重复性的技术问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种电子分析天平，包括天平机构、电磁线圈驱动电路、调宽脉冲信号电路模块以及计量电路。其中天平机构包括：称盘；与称盘连接的电磁平衡传感器；以及用于检测电磁平衡传感器的平衡状态的光电检测电路。电磁线圈驱动电路包括：PID控制器以及晶体管开关，其中PID控制器的输入端与光电检测电路连接，并且PID控制器的输出端与晶体管开关的基极连接。晶体管开关的集电极与电压源VCC连接，晶体管开关的发射极与电磁平衡传感器的线圈的第一端连接，并向线圈的第一端施加电流，并且线圈的第二端与浮动电位节点A连接。调宽脉冲信号电路模块与浮动电位节点A连接，用于生成与施加至线圈的第一端的电流相应的调宽脉冲信号。并且计量电路与调宽脉冲信号电路模块连接，用于根据调宽脉冲信号，确定称盘上负载的质量。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于电子分析天平的电路装置，包括电磁线圈驱动电路、调宽脉冲信号电路模块以及计量电路。其中电子分析天平包括天平机构，天平机构包括：称盘；与称盘连接的电磁平衡传感器；以及用于检测电磁平衡传感器的平衡状态的光电检测电路。电磁线圈驱动电路包括：PID控制器以及晶体管开关，其中PID控制器的输入端与光电检测电路连接，并且PID控制器的输出端与晶体管开关的基极连接。晶体管开关的集电极与电压源VCC连接，晶体管开关的发射极与电磁平衡传感器的线圈的第一端连接，并向线圈的第一端施加电流，并且线圈的第二端与浮动电位节点A连接。调宽脉冲信号电路模块与浮动电位节点A连接，用于生成与施加至线圈的第一端的电流相应的调宽脉冲信号。并且计量电路与调宽脉冲信号电路模块连接，用于根据调宽脉冲信号，确定称盘上负载的质量。

综上，本公开的技术方案不再通过调宽脉冲信号控制电流源的方式向电磁平衡传感器的线圈输出电流，而是利用PID控制器的输出电压控制电源向线圈输出的电流。由于PID控制器输出的电压为逐步递增电压信号，因此晶体管开关一旦导通后，在电磁平衡传感器达到平衡前就不会再断开。当进入稳态时，线圈电流为稳恒电流，从而电源VCC可以持续向电磁平衡传感器的线圈传输电流，不会导致电磁平衡传感器受到阶跃信号的激励。并且本公开采用一种双闭环控制的脉宽调制电流电路，将传统测量方法中的PID控制器和电流测量混合电路解耦，降低了PID控制器参数整定难度，避免了求解机械传感器和平衡检测系统传输方程，提高了控制电路响应速度和电流测量精度。在未对测量数据进行非线性校正的情况下，31g量程的电子分析天平原始测量数据标准偏差为2e-5g，达到百万分度级精度，远优于同样电路和传感器的原始电子分析天平。从而，解决了现有技术中存在的电子分析天平的电磁平衡传感器受到电流通断时阶跃信号的激励，导致产生的检测信号噪声较大，从而影响电子分析天平的精确度和重复性的技术问题。

根据下文结合附图对本公开的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本公开的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本公开的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据现有技术的电子分析天平的结构示意图；

图2是根据本公开的电子分析天平的结构示意图；

图3是根据本公开的电子分析天平的电路装置的示意图；

图4A示出了根据本公开的电子分析天平，托盘的负载分别为0g、10g、20g以及30g的情况下，图3中A点浮动电位随时间变化的示意图；

图4B示出了根据本公开的电子分析天平，托盘的负载分为0g、10g、20g以及30g的情况下，图3中第一电阻123两端的电压随时间变化的示意图；

图4C示出了根据本公开的电子分析天平，托盘的负载分为0g、10g、20g以及30g的情况下，图3中B点的电平随时间变化的示意图；以及

图4D示出了本公开的电子分析天平，托盘111的负载分为0g、10g、20g以及30g的情况下，图3中的存储电容131充放电电流随时间变化的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要注意的是，本公开中所述的“连接”，既包括直接连接，也包括通过电阻等电路元件间接连接。例如A与B连接，既包括A直接与B连接，也包括A通过电阻与B连接。

根据本公开的第一个方面，提供了一种电子分析天平。图2是根据本公开所述的电子分析天平的示意图。参考图2所示，本公开提供了一种电子分析天平。该电子分析天平包括天平机构110、电磁线圈驱动电路120、调宽脉冲信号电路模块210以及计量电路150。其中天平机构110包括：称盘111；与称盘111连接的电磁平衡传感器112；以及用于检测电磁平衡传感器112的平衡状态的光电检测电路。并且其中，电磁线圈驱动电路120包括：PID控制器121以及晶体管开关122。其中PID控制器121的输入端与光电检测电路连接，并且PID控制器121的输出端与晶体管开关122的基极连接。晶体管开关122的集电极与电压源VCC连接，晶体管开关122的发射极与电磁平衡传感器112的线圈116的第一端连接，并向线圈116的第一端施加电流，并且线圈116的第二端与浮动电位节点A连接。调宽脉冲信号电路模块210与浮动电位节点A连接，用于生成与施加至线圈116的第一端的电流相应的调宽脉冲信号，并且计量电路150与调宽脉冲信号电路模块210连接，用于根据调宽脉冲信号，确定称盘111上负载的质量。

具体地，参见图2所示，天平机构110包括称盘111、与称盘111连接的电磁平衡传感器112、发光管114、光敏管115a和115b以及光电转换电路117。其中，电磁平衡传感器112的横梁113连接有遮光片118，从而遮光片118设置于发光管114与光敏管115a和115b之间，能够用于阻隔发光管114发出的光线。并且，发光管114、光敏管115a和115b以及光电转换电路117共同构成用于检测电磁平衡传感器112的平衡状态的光电检测电路。并且，进一步参考图2所示，晶体管开关122的发射极例如可以通过第一电阻123与电磁平衡传感器112的线圈116的第一端连接。并且参考图3所示，线圈116视作电阻r

从而，在称盘111上未放置负载时，光电检测电路输出为零，从而PID控制器121的输出也为零。此时晶体管开关122断开，流过线圈116的电流i也为零。从而线圈116产生的电磁力为零。

在称盘111上添加负载后，PID控制器121接收光电检测电路的信号，并且输出相应电压。从而晶体管开关122导通，电源VCC供电从而使得电流i被施加至线圈116。

其中施加至线圈116的电流i的计算公式如下：

其中，V

此外，调宽脉冲信号电路模块210与浮动电位节点A连接，从而生成与电流i相应的调宽脉冲信号。从而计量电路150可以根据该调宽脉冲信号确定电流i的大小，进而确定线圈116生成的电磁力的大小，从而确定称盘111上的负载的质量。

正如现有技术中所述的，现有的电子分析天平从电磁平衡传感器的力学特性上看，由于输出至线圈的电流受调宽脉冲信号的驱动时而导通时而断开，因此电磁力不断地对天平横梁吸合和断开，在线圈的电流导通和关闭的时刻，电磁平衡传感器会受到阶跃信号的激励。虽然时间极短，位移只有微米级，但运动位移被检测天平平衡的光电转换电路放大后产生的电信号噪声比较大，影响电流测量精度，在工程上对精确度和重复性有很大影响。

有鉴于此，本公开的技术方案，不再通过调宽脉冲信号控制电流源的方式向电磁平衡传感器112的线圈116输出电流，而是利用PID控制器121的输出电压控制电源向线圈输出的电流，由于PID控制器121输出的电压为逐步递增电压信号，因此当进入稳态时，PID控制器121输出的电压基本稳定，晶体管开关122和电磁平衡传感器112进入稳态。从而电源VCC可以持续向电磁平衡传感器112的线圈116传输电流，不会导致电磁平衡传感器受到阶跃信号的激励。并且本公开采用一种双闭环控制的脉宽调制电流电路，将传统测量方法中的PID控制器和电流测量混合电路解耦，降低了PID控制器参数整定难度，避免了求解机械传感器和平衡检测系统传输方程，提高了控制电路响应速度和电流测量精度。在未对测量数据进行非线性校正的情况下，31g量程的电子分析天平原始测量数据标准偏差为2e-5g，达到百万分度级精度，远优于同样电路和传感器的原始电子分析天平。从而，解决了现有技术中存在的电子分析天平的电磁平衡传感器受到电流通断时阶跃信号的激励，导致产生的检测信号噪声较大，从而影响电子分析天平的精确度和重复性的技术问题。

此外，作为示例，PID控制电路121例如可以采用运算放大器LT1097，晶体管开关122例如可以采用NPN三极管BC817，第一电阻123的阻值例如可以是300Ω，线圈116的电阻r

可选地，参考图2所示，调宽脉冲信号电路模块210包括：充放电电路130、可控电流源160以及调宽脉冲信号电路140。其中，充放电电路130和可控电流源160分别与浮动电位节点A连接，从而充放电电路130基于线圈116和可控电流源160进行充放电。调宽脉冲信号电路140与充放电电路130连接，生成与充放电电路130所输出的电压相应的调宽脉冲信号。可控电流源160还与调宽脉冲信号电路140连接，基于调宽脉冲信号电路140所生成的调宽脉冲信号控制充放电电路130进行充放电。

从而，电磁平衡传感器112在通过电源VCC传输电流并达到平衡时，由于线圈116提供稳态的电流，从而当可控电流源160关闭时充放电电路130通过浮动电位节点A进行充电。从而充放电电路130输出的电压随着充放电降低或升高，进而调宽脉冲信号电路140根据充放电电路130输出的电压生成相应的调宽脉冲信号。并且可控电流源160接收调宽脉冲信号后，根据调宽脉冲信号打开或关闭电流源，从而基于调宽脉冲信号控制充放电电路130进行放电。例如可控电流源160在调宽脉冲信号为高电平时打开电流源，此时充放电电路130进行放电；可控电流源160在调宽脉冲信号为低电平时关闭电流源，此时充放电电路130进行充电。

当充放电电路130充电的平均电流大于放电的平均电流时，充放电电路130的电压降低，从而调宽脉冲信号电路140生成相应的更宽占空比的调宽脉冲信号。从而使得充放电电路130放电的平均电流增加，直到充放电电路130放电的平均电流与充电的平均电流达到平衡，此时调宽脉冲信号电路140生成的调宽脉冲信号的占空比也达到稳定。

从而，计量电路150可以根据调宽脉冲信号电路140所生成的占空比稳定的调宽脉冲信号确定线圈116的充电的电流的大小。进而确定线圈116所生成的电磁力的大小，从而确定称盘111上的负载的质量。

可选地，参考图3所示，充放电电路130包括：运算放大器132以及储能电容131。其中储能电容131的第一端与浮动电位节点A连接，第二端与调宽脉冲信号电路140连接；以及运算放大器132的反向输入端与浮动电位节点A连接，正向输入端接地，输出端与储能电容131的第二端连接。从而本公开的充放电电路可以采用运算放大器积分电路，可以通过浮动电位节点A对储能电容131充电或者放电，从而实现了充放电电路的效果。并且由于充电过程中储能电容131的电位变化，因此导致充电过程中电流呈现出非线性的特性。而本公开采用运算放大器132，可以在充放电过程中保持电流的恒定。

此外优选地，运算放大器132的反向输入端连接有滤波电容133。其中运算放大器132可以采用OPA277，储能电容131的电容值可以为4.7uF，并且滤波电容133的电容值可以为10uF。并且优选地，储能电容131可以采用低泄漏电流的聚乙烯、聚丙烯薄膜电容。

可选地，参考图3所示，调宽脉冲信号电路140包括：比较器141以及锯齿波发生器142。其中，比较器141的正向输入端与充放电电路130的输出端连接，比较器141的反向输入端与锯齿波发生器142连接，并且比较器141的输出端与可控电流源160连接。从而，比较器141将充放电电路130的输出端的电压与锯齿波发生器142进行比较从而生成与充放电电路130的输出端的电压相对应的调宽脉冲信号，并发送至可控电流源160。

此外，进一步地，比较器141的正向输入端通过低通滤波器与充放电电路130连接。具体地，参考图3所示，该低通滤波器包括电阻143和电容144。其中电阻143的第一端(即低通滤波器的输入端)与充放电电路130的输出端连接，第二端与电容144连接。电容144的第一端与电阻143连接，第二端接地。比较器141的正向输入端与电阻143的第二端和电容144的第一端(即低通滤波器的输出端)连接。

具体地，比较器141可以采用LM393高速比较器，电阻143的阻值可以是82KΩ，电容144的电容值可以是1uF。

可选地，参考图3所示，可控电流源160包括：开关电路161以及恒流源162。其中，开关电路161的控制端与调宽脉冲信号电路140连接，输出端与恒流源162连接，从而基于调宽脉冲信号电路140所生成的调宽脉冲信号打开或关闭恒流源162。例如开关电路161在调宽脉冲信号为高电平时打开恒流源162，在调宽脉冲信号为低电平时关闭恒流源162。从而可以根据调宽脉冲信号控制恒流源的打开与关闭，进而控制充放电电路130的充放电。

从而计量电路150根据调宽脉冲信号的占空比τ，恒流源输出的电流I，计算出电磁线圈的电流为τ*I，根据电子天平的定标系数k，乘以电流得到负载的质量k*τ*I。

此外图4A示出了根据本公开的电子分析天平，托盘111的负载分别为0g、10g、20g以及30g的情况下A点浮动电位随时间变化的示意图。图4B示出了根据本公开的电子分析天平，托盘111的负载分为0g、10g、20g以及30g的情况下，图3中的第一电阻123两端的电压随时间变化的示意图。图4C示出了根据本公开的电子分析天平，托盘111的负载分为0g、10g、20g以及30g的情况下，图3中的B点的电平随时间变化的示意图。图4D示出了本公开的电子分析天平，托盘111的负载分为0g、10g、20g以及30g的情况下，存储电容131充放电电流随时间变化的示意图，其中电流为正时表示放电电流，电流为负时表示充电电流。其中图4A～图4D中，横轴的单位是采样间隔，在本公开的技术方案中，采样间隔是16.67us。

此外，下表示出了本公开的电子分析天平经过多次样本测试的标准偏差值：

标准偏差值(样本数量1000)

根据本公开的第二个方面，提供了一种用于电子分析天平的电路装置。参考图2所示，该电路装置包括电磁线圈驱动电路120、调宽脉冲信号电路模块210以及计量电路150。其中电子分析天平包括天平机构110，天平机构110包括：称盘111；与称盘111连接的电磁平衡传感器112；以及用于检测电磁平衡传感器112的平衡状态的光电检测电路。电磁线圈驱动电路120包括：PID控制器121以及晶体管开关122，其中PID控制器121的输入端与光电检测电路连接，并且PID控制器121的输出端与晶体管开关122的基极连接，晶体管开关122的集电极与电压源VCC连接，晶体管开关122的发射极与电磁平衡传感器112的线圈116的第一端连接，并向线圈116的第一端施加电流，并且线圈116的第二端与浮动电位节点A连接。调宽脉冲信号电路模块210与浮动电位节点A连接，用于生成与施加至线圈116的第一端的电流相应的调宽脉冲信号。并且计量电路150与调宽脉冲信号电路模块210连接，用于根据调宽脉冲信号，确定称盘111上负载的质量。

可选地，调宽脉冲信号电路模块210包括：充放电电路130、可控电流源160以及调宽脉冲信号电路140。其中，充放电电路130和可控电流源160分别与浮动电位节点A连接，从而可控电流源160关闭时线圈116通过浮动电位节点A向充放电电路130充电，可控电流源160打开时通过浮动电位节点A从充放电电路130放电；调宽脉冲信号电路140与充放电电路130连接，生成与充放电电路130所输出的电压相应的调宽脉冲信号；以及可控电流源160还与调宽脉冲信号电路140连接，基于调宽脉冲信号电路140所生成的调宽脉冲信号对充放电电路130进行放电。

可选地，充放电电路130包括：运算放大器132以及储能电容131。其中，储能电容131的第一端与浮动电位节点A连接，第二端与调宽脉冲信号电路140连接；以及运算放大器132的反向输入端与浮动电位节点A连接，正向输入端接地，输出端与储能电容131的第二端连接。

可选地，运算放大器132的反向输入端还通过滤波电容133接地。

可选地，调宽脉冲信号电路140包括：比较器141以及锯齿波发生器142。其中比较器141的正向输入端与充放电电路130的输出端连接，比较器141的反向输入端与锯齿波发生器142连接，并且比较器141的输出端与可控电流源160连接。

可选地，比较器141的正向输入端通过低通滤波器与充放电电路130的输出端连接。

可选地，可控电流源160包括：开关电路161以及恒流源162，其中开关电路161的控制端与调宽脉冲信号电路140连接，输出端与恒流源162连接，从而基于调宽脉冲信号电路140所生成的调宽脉冲信号打开或关闭恒流源162。

关于该电路装置更多的内容，参考本实施例第一个方面所述的内容。

综上，本公开的技术方案不再通过调宽脉冲信号控制电流源的方式向电磁平衡传感器的线圈输出电流，而是利用PID控制器的输出电压控制电源向线圈输出的电流。由于PID控制器输出的电压为逐步递增电压信号，因此晶体管开关一旦导通后，在电磁平衡传感器达到平衡前就不会再断开。从而电源VCC可以持续向电磁平衡传感器的线圈传输电流，不会导致电磁平衡传感器受到阶跃信号的激励。并且本公开采用一种双闭环控制的脉宽调制电流电路，将传统测量方法中的PID控制器和电流测量混合电路解耦，降低了PID控制器参数整定难度，避免了求解机械传感器和平衡检测系统传输方程，提高了控制电路响应速度和电流测量精度。在未对测量数据进行非线性校正的情况下，31g量程的电子分析天平原始测量数据标准偏差为2e-5g，达到百万分度级精度，远优于同样电路和传感器的原始电子分析天平。从而，解决了现有技术中存在的电子分析天平的电磁平衡传感器受到电流通断时阶跃信号的激励，导致产生的检测信号噪声较大，从而影响电子分析天平的精确度和重复性的技术问题。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本公开较佳的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。