CN2601395Y - 数字化称重模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数字化称重模块，包括称重传感器和托架，称重传感器固定在托架上，还具有信号处理电路、模数转换控制电路、微处理电路和存贮电路，上述电路的线路板固定在托架上，并与称重传感器构成整体结构；称重传感器输出的模拟信号接信号处理电路输入端，信号处理电路的输出接模数转换控制电路的输入端，存贮电路用于对重量信号进行校正和校准参数，模数转换控制电路和存贮电路分别接微处理电路，微处理电路的串口输出数字信号。本实用新型具有安装、维修方便，更换称重传感器而无需对整个称重设备的校正参数进行重新设定，互换性好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种称重模块，尤其是涉及一种数字化称重模块。
背景技术
目前公开的称重设备，主要包括称重传感器和信号处理装置。称重传感器固定连接在托架上，通常称重传感器通过电缆与信号处理装置连接，或者信号处理装置中的信号处理电路及模数转换控制电路与称重传感器制成一体，再通过通过信号电缆与微处理电路和存贮电路连接。因称重传感器与信号处理装置分别设置，所以在使用过程中，存在以下问题：第一、虽然称重传感器是安装在托架上，但于由称重传感器型号较多，而传感器又装在各自相配的托架上，一旦更换称重传感器，由于称重传感器与托架不相配，就会使称重传感器在托架上安装位置不当，而影响称重性能，因称重传感器与托架无换性，还造成称重传感器制造和维护的困难。第二、由于保存校准参数的存贮电路与称重传感器是分开的，因此在是更换称重传感器部分，或更换信号处理装置中的信号处理电路，就必须重新校正存贮电路内的校准参数，维护、使用不方便。第三、虽然相同的信号处理装置能应用于不同的称重设备，但都必须与不同的称重设备运行程序相配，同时对称重设备的接口也可能要重新定义，这也大大增加了开发的工作量和开发的时间。第四、目前多数称重传感器的弹性体上是依靠粘贴镍铂片来减少传感器温度和蠕变的影响，因此称重传感器无法实现数字补偿，补偿精度低、成本高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装、维修方便，更换称重传感器而无需对整个称重设备的校正参数进行重新设定，互换性好的数字化称重模块。
本实用新型所要解决的进一步技术问题是提供一种能感知称重传感器的工作温度，对传感器温度和蠕变补偿精度高的数字化称重模块。
本实用新型所要解决的更进一步的技术问题是提供一种具有标准串行输入输出接口的数字化称重模块。
本实用新型为解决上述问题的技术方案是：一种数字化称重模块，包括称重传感器和托架，称重传感器固定在托架上，其特征在于：还具有由信号处理电路、模数转换控制电路构成的模数转换电路、微处理电路和存贮电路，上述电路的线路板固定在托架上，并与称重传感器构成整体结构；称重传感器输出的模拟信号接信号处理电路输入端，信号处理电路的输出接模数转换控制电路的输入端，存贮电路存有将重量信号转换为实际重量值的校准参数，模数转换控制电路和存贮电路分别接微处理电路，微处理电路的串口输出数字信号。
本实用新型为解决上述进一步技术问题的技术方案是：所述的称重传感器上粘连有热敏电阻，热敏电阻的输出信号通过温度放大处理电路接模数转换控制电路，且存贮电路上还存有温度和蠕变修正的参数。
本实用新型为解决上述更进一步技术问题的技术方案是：微处理电路的串口为RS232。
本实用新型实现上述技术方案的优点在于：第一、由于整个称重模块将称重传感器、信号处理电路、模数转换控制电路、微处理电路以及把重量信号转换为实际重量值的校准参数的存贮电路连接成整体结构，称重模块可直接输出数字信号，因此在对称重设备进行维修时，整体更换称重模块，既可保证称重的精确度，并且无需再对整个称重设备重新校准，具有较好的互换性，大大方便了称重传感器的制造和维修，可降低称重传感器的生产成本和生产周期。第二、由于称重传感器与托架连接，为整体安装或更换，避免了称重传感器安装不当而对称重精度造成的影响，也便于制造和维护。第三、本实用新型的数字称重模块通过串口直接输出数字信号，能与不同称重***接口连接，并可在该***的控制下进行工作。第四、在称重传感器上粘贴了热敏电阻，同时存贮电路中存有称重传感器温度和蠕变修正的参数，通过温度值，实现低成本对称重传感器的温度性能和蠕变性能进行数字补偿，大大提高了称重传感器的补偿精度。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的电原理图。
具体实施方式
见图1～2所示的数字化称重模块，包括称重传感器5、由信号处理电路8和模数转换控制电路9构成的模数转换器、微处理电路10和存贮电路11。称重传感器5由感受力的弹性体和被粘贴弹性体上用来把力转换为电信号惠斯顿电桥构成，称重传感器5固定在托架3上，防止工作中过载和运输过程的拉伸造成的破坏，在托架3上还装有由可调限位螺钉以及侧部可调限位块构成的限位保护装置7。具有上述电路的线路板1固定在托架3上并与称重传感器5成整体结构。见图1，线路板1固定在支架2上，支架2又与托架3固定连接，且支架1又为一框形的支架，同时作为金属屏蔽罩，以防电磁干扰。
见图2，称重传感器5的输出信号经信号处理电路8后接模数转换控制电路9，信号处理电路8和模数转换控制电路9构成模数转换电路，模数转换控制电路9采用MELS12芯片，本实用新型的信号处理电路8包括模拟开关K1，由U8、R1、C1构成的积分放大电路以及由U6-A及其***电路构成的比较电路，模数转换控制电路9一方面提供模数转换控制信号，另一方面通过标准的SPI接口和微处理电路10连接，在模数转换控制电路9输出的SWIW开关信号控制下对重量信号积分，U8输出的信号由模拟开关K2、C2、R2组成的恒流源冲、充放电电路所产生的周期线性锯齿波进行比较，模拟开关K2由模数转换控制电路9输出的RAR信号控制，通过U6-A的输出控制模数转换控制电路9内部的计数器计数，且计数值与输入的重量信号成正比，完成了对重量信号的转换。
微处理电路10用于控制模数转换控制电路9和存贮电路11，本实用新型的微处理电路10采用89C54芯片，存贮电路11则保存有把重量信号转换为实际重量值的校准参数，该存贮电路11可采用EEPROM，当每次称重模块上电后，微处理电路10就从存贮电路11中读出参数放入微处理电路10的内存中，并对模数转换控制电路9初始化，称重传感器5的模拟信号经信号电路8送到模数转换控制电路9后，通过微处理电路10的控制，将称重传感器5输出的模拟信号转化为数字信号送至微处理电路10，并利用微处理电路10内存中的校准参数对数字化的重量数据进行运算和处理就得到了实际的重量值，从微处理电路10的串口输出。为便于和不同称重***接口连接，该串口为RS232，使采用本实用新型数字化称重模块的称重设备通过该RS232接口和数字化称重模块交互来完成必要的工作，如请求读或写存贮电路，请求读重量数据、温度数据等等。
为实现高精度、低成本对称重传感器的温度性能和蠕变性能进行数字补偿，称重传感器5上粘连有热敏电阻4，用来感知传感器的工作温度，热敏电阻4温度信号输出，并通过温度处理电路12接模数转换控制电路9，同时存贮电路11上还存有温度和蠕变修正的参数，通过温度值，实现低成本对称重传感器的温度性能和蠕变性能进行数字补偿。该温度信号处理电路12包括模拟开关电路K3，由U10、C3、R3、R4、R5构成的积分放电路和由U6-B及其***电路组成比较电路，通过模数转换控制电路9输出的SWIT开关信号对温度信号进行积分，与信号处理电路8不同的是在比较器U6-B的负极输入端，信号由R6、R8、C4分压器产生的恒定分压提供，同样U6-B的输出控制着模数转换控制电路9，完成了对温度值信号的转换。
当称重传感器的重量模拟信号和温度模拟信号经模数转换后，在微处理电路10的控制下，把这两个信号都变成数字信号送到微处理电路10中，再经过数字滤波，就得到了稳定的数字化的重量数据和温度数据，利用温度数据以及修正参数，微处理电路10对称重传感器的温度性能和蠕变性能进行修正，并利用校准参数和修正后的重量数据进行运算和处理就得到了实际的重量值，实现高精度的数字补偿。
Claims (6)
1、一种数字化称重模块，包括称重传感器(5)和托架(3)，称重传感器(5)固定在托架(3)上，其特征在于：还具有由信号处理电路(8)、模数转换控制电路(9)构成的模数转换电路、微处理电路(10)和存贮电路(11)，上述电路的线路板(1)固定在托架(3)上，并与称重传感器(5)构成整体结构；称重传感器(5)输出的模拟信号接信号处理电路(8)输入端，信号处理电路(8)的输出接模数转换控制电路(9)的输入端，存贮电路(10)存有将重量信号转换为实际重量值的校准参数，模数转换控制电路(9)和存贮电路(11)分别接微处理电路(10)，微处理电路(10)的串口输出数字信号。
2、根据权利要求1所述的数字化称重模块，其特征在于：所述的称重传感器(5)上还粘连有热敏电阻(4)，热敏电阻(4)输出的信号通过温度信号处理电路(12)接模数转换控制电路(9)，且存贮电路(11)上还存有温度和蠕变修正的参数。
3、根据权利要求1所述的数字化称重模块，其特征在于：所述的微处理电路(10)的串口为RS232。
4、根据权利要求1所述的数字化称重模块，其特征在于：所述的信号处理电路(8)由积分放大电路和比较电路构成。
5、根据权利要求1所述的数字化称重模块，其特征在于：所述的托架(3)上设有限位保护装置(7)，线路板(1)固定支架(2)上，支架(2)与托架(3)固定连接。
6、根据权利要求5所述的数字化称重模块，其特征在于：所述的支架(2)为框形支架。
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2003
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