一種動態軌道衡稱重儀表的製作方法
2023-04-29 09:15:16 2
一種動態軌道衡稱重儀表的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種動態軌道衡產品應用中的稱重儀表，由主板、傳感器輸入採集板、儀表通訊板、開關量輸入輸出多功能板組成。採用傳感器分路輸入、模塊化、多模數轉換器、供電完全隔離的輸入方式，解決了並聯方式與模擬開關轉換方式存在的，諸如當有一隻傳感器不能工作時，由於傳感器激勵的相互串擾而導致其它傳感器不能正常工作的問題、模數轉換器同時工作採樣不同一時刻問題。結構上採用模塊化設計使更換方便；嵌入式軟體採用智能化人機操作界面，能夠自動判別傳感器的工作狀態，自動屏蔽掉損壞的傳感器，保證衡器在傳感器出現故障時能正常運行。傳感器分路輸入、供電完全隔離方式擁有獨立的供電、差分輸入、可編程PAG放大、24位高精度高速採集；與上位機通信多樣化具有RS232、RS485、CAN、乙太網等接口方式，可設定多臺設備ID可以同時工作(只在RS485和CAN通訊時)。採用32位ARM單片機作為處理核心，運算速度更高，人機操作界面強大，智能儀表作業系統，儀表使用及操作更簡單更人性化。
【專利說明】一種動態軌道衡稱重儀表
[0001]【技術領域】:本實用新型屬於測量【技術領域】，特別是涉及一種動態軌道衡稱重儀表。
[0002]【背景技術】:傳統動態計量中使用的儀表分兩種，一種是全並聯工作方式，一臺衡器中的所有傳感器激勵電源線全部並在一起，傳感器的信號輸出線也全部並在一起輸入到儀表。全並聯方式在現場實際工作時，不利於維護人員對現場設備運行好壞狀態的確認，同時如果其中某隻傳感器不能工作時，全並聯方式會直接影響衡器在運行中的計量精度。另一種是模擬開關分路輸入方式，把傳感器信號分別進行放大與處理，採用模擬開關切換進行每一路單獨數模轉換在統一處理，傳感器激勵電源採用並聯供電模式。這種方式在實際使用時由於傳感器採用一個電源激勵相互方面會有幹擾，如果一隻傳感器的供電短路的話其他傳感器也會出現供電故障。另外只採用一個模數轉換和模擬開關切換輪詢方式不能保證傳感器信號在同一時刻採集，採集的信號會有時間差。
[0003]
【發明內容】
:為解決以上並聯方式與模擬開關轉換方式存在的問題，本實用新型提供一種動態軌道衡稱重儀表。採用傳感器分路輸入、模塊化、多模數轉換器、傳感器輸入採集板與主板供電完全隔離的輸入方式，由主板、傳感器輸入採集板、儀表通訊板、開關量輸入輸出多功能板組成；主板為32位ARM單片機，主板接收端通過PCE總線與傳感器輸入採集板相連接；儀表通訊板通過通訊總線連接到主板接收端、開關量輸入輸出多功能板與主板接收端連接。
[0004]主板採用32位ARM單片機，擁有13個PCE總線和I路通訊總線，16個獨立按鍵，擁有24064的IXD液晶顯示，內部嵌入智能型稱重系統，為人機界面。
[0005]傳感器輸入採集板採用24位Σ-Λ模數轉換器，全差分輸入，內置低噪聲完整前端，可以直接小信號輸入，內部集成PGA可編程放大器，SPI三線數據輸出。傳感器輸入採集板採用獨立的供電系統與主板供電DC-DC電源隔離，數據交換接口採用高速光電隔離，並通過PCE通訊接口與主板連接。
[0006]儀表通訊板的通訊接口可以是RS232接口、RS485接口，CAN接口，乙太網接口，4?20毫安電流壞接口等，用以滿足各種現場的實際應用。
[0007]開關量輸入輸出多功能板，提供軌道衡系統中的開關量輸入輸出的需要，為6路電器隔尚的NPN型開關量輸入,和2組常開長閉開關觸點輸出。
[0008]由於採用傳感器分路輸入方式，每一路傳感器都對應一個模數轉換器和獨立的電源激勵輸入，避免了傳感器互相串擾，儀表本身能自動檢測傳感器的好壞，方便現場維護人員對設備狀態的判斷；並根據內嵌入智能算法自動計算出損壞傳感器輸出量應為多少，避免計量過程中的精度損失；傳感器分路輸入完全的電器隔離擁有獨立的供電、差分輸入、可編程PAG放大、24位高精度高速採集；整體採用模塊化設計，更方便維護和使用；與上位機通信多樣化具有RS232、RS485、CAN、乙太網等接口方式，可設定多臺設備ID可以同時工作(只在RS485和CAN通訊時)。
[0009]本實用新型可以避免傳統全並方式或者模擬開關選擇多路方式的儀表在現場應用中的諸多不足。如一隻路傳感器輸入損壞不會影響到其他傳感器輸入通道。內部可編程放大，可以適應不同靈敏度的傳感器信號輸入。同時它採用32位ARM單片機作為處理核心，更高的運算速度，強大的人機操作界面。智能儀表作業系統，儀表使用及操作更簡單更人性化。
[0010]【專利附圖】
【附圖說明】:圖1為本實用新型的結構框圖。
[0011]【具體實施方式】:動態軌道衡稱重儀表由主板、傳感器輸入採集板、儀表通訊板、開關量輸入輸出多功能板組成。主板採用32位ARM單片機，速度更高更快性能更加穩定，擁有13個PCE總線和I路通訊總線，16的獨立按鍵，擁有24064的IXD液晶顯示，內部嵌入智能型稱重系統，人機界面簡單人性化。傳感器輸入採集板採用24位Σ-Λ模數轉換器，全差分輸入，內置低噪聲完整前端，可以直接小信號輸入，內部集成PGA可編程放大器，SPI三線數據輸出；傳感器輸入採集板採用獨立的供電系統與主板供電DC-DC電源隔離，數據交換接口採用高速光電隔離，並通過PCE通訊接口與主板連接。儀表通訊板通訊接口可以是RS232接口、RS485接口，CAN接口，乙太網接口，4?20毫安電流壞接口等多種形式，用以滿足各種現場的實際應用。開關量輸入輸出多功能板為6路電器隔離的NPN型開關量輸入，和2組常開長閉開關觸點輸出，用於滿足軌道衡系統中的開關量輸入輸出的需要。
【權利要求】
1.一種動態軌道衡稱重儀表，其特徵在於:由主板、傳感器輸入採集板、儀表通訊板、開關量輸入輸出多功能板組成；主板為ARM單片機，主板接收端通過PCE總線與傳感器輸入採集板相連接；儀表通訊板通過通訊總線連接到主板接收端、開關量輸入輸出多功能板與主板接收端連接。
2.根據權利要求1所述的一種動態軌道衡稱重儀表，其特徵在於:主板為32位ARM單片機，有13個PCE總線和I路通訊總線，16的獨立按鍵，擁有24064的IXD液晶顯示，內部嵌入智能型稱重系統。
3.根據權利要求1所述的一種動態軌道衡稱重儀表，其特徵在於:傳感器輸入採集板為24位Σ-Λ模數轉換器，全差分輸入，內置低噪聲完整前端，可以直接小信號輸入，內部集成PGA可編程放大器，SPI三線數據輸出。
4.根據權利要求3所述的一種動態軌道衡稱重儀表，其特徵在於:傳感器輸入採集板為獨立的供電系統與主板供電DC-DC電源隔離，數據交換接口採用高速光電隔離，並通過PCE通訊接口與主板連接。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種動態軌道衡稱重儀表，其特徵在於:儀表通訊板的通訊接口可以是RS232接口、RS485接口，CAN接口，乙太網接口，4?20毫安電流壞接口等。
6.根據權利要求1或2或3所述的一種動態軌道衡稱重儀表，其特徵在於:開關量輸入輸出多功能板有6路電器隔尚的NPN型開關量輸入,和2組常開長閉開關觸點輸出。
【文檔編號】G01G19/02GK203688055SQ201420037453
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】高攀, 連金峰, 劉大為, 程龍, 米成山 申請人:承德市五嶽電子技術有限公司