CN201289399Y - 电子称重数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述一种电子称重数据传输系统，包括设置在秤体上具有称重传感器的电子称重设备，包括信号采集电路、模数转换电路、数据处理电路、数据存储电路、数据输入和数据输出电路；信号采集电路中设有信号转换通道，信号转换通道的设置数量与称重传感器的数量相对应，且该信号采集通道的输入端与所述称重传感器一一对应，其输出端分别与所述模数转换通道的输入端对应连接，模数转换电路输出端通过串行接口与数据处理电路的输入端对应相连接，数据处理电路的输出端与数据输出电路相连接，数据输入电路和数据存储电路分别与数据处理电路相连接。本实用新型通过多通道并行，同时采样等特点，从而获得一种便于操作计量又更精确的数据处理效果。

Description

电子称重数据传输系统

技术领域

本实用新型涉及一种数据传输系统，具体说是一种用于对物质进行称重并将获得的数据进行处理的电子称重数据传输系统。

背景技术

如今，在工业生产过程中被广泛应用的电子称重计量设备一般是具有一至四个称重传感器，所有称重传感器的电压信号输出线共同接到接线盒中，接线盒内设有简单的并联电路，使输入的各路电压信号经过所述简单的并联电路进行算数平均，形成一个汇总的电压信号，该电压信号由接线盒通过连接导线被传输到称重仪表，称重仪表对电压信号进行转换后使其成为能够表示称重的数据而显示出来。图1所示的就是如今在工业生产中被广泛应用的上述电子称重数据采集系统，此数据采集系统结构简单，能满足一般的称重系统要求，但仍然存在着一些不足，如因重力不平衡造成称台的倾斜，从而使传感器与称重传感器间的输出电压具有较大的差异，由于各个称重传感器的电压信号只是在接线盒内进行简单的并联，使得通过接线盒而汇总的电压可能与实际的数值之间出现较大误差，结果将会造成我们从称重仪表所得到的称量数值与实际数值会有较大差异的问题。

申请号为200420077815.1的中国实用新型专利“电子称重数据传输系统”公开了一种电子称重数据传输系统。通过将每个称重传感器输出的电压信号首先经过与之相对应的信号转换通道的转换将模拟量的电压信号转变为数字信号，然后各个转换通道的输出端分别与数据处理模块与之相对应的数据输入端相连接，将转换后的数字信号传送给数据处理模块，数据处理模块根据预先订好的计算程序对各路输入的数字信号进行运算处理，再将处理后的数据送到信号变送端口进行输出。此种数据传输系统与图1所示数据传输系统相比在计量精度方面有了进一步的提高，但仍存在着一些不足，具体有以下几方面：

一、数据传输系统内没有与数据处理模块相连接的数据输入电路或者是与数据处理模块进行通信的数据接口。众所周知，在我们实际的工业生产过程当中由于各种不确定的因素，如传感器的蠕变、漂移以及传感器损坏后的更换等等的物理因素的存在，使得我们要不定期的对电子计量秤进行校准操作，一般每半年至少要校准一次。如果此系统应用到电子计量秤后会因数据传输系统内没有与数据处理模块相连接的数据输入电路或者是与数据处理模块进行通信的数据接口，不便于操作人员对数据处理模块进行参数设置和参数修改操作，不便于操作人员对系统进行校准的操作。

其二、就是系统内没有强调数据处理模块对各个通道的信号处理时序性做进一步要求。如果各通道信号采样时间不同则会产生相位误差，则数据处理模块处理后的输出则不是取样时的实际的物料重量值，于是瞬时计量产生偏差，造成计量系统瞬时计量效果差，即数据传输系统的动态响应差，跟踪、复现快速输入信号的能力差。

其三、就是系统内没有用于存储校准参数的数据存储电路。数据的处理过程只是数据处理模块根据预先订好的计算程序对各路输入的数字信号进行运算处理，再将处理后的数据送到信号变送端口进行输出。如果外界因素发生变化，使得传感器发生蠕变，以及传感器损坏等现象的发生，则系统模拟部分的参数将发生变化，此时我们应该对系统进行校准操作，否则系统输出的数据信息将与实际数值产生偏差，如果我们对系统进行校准操作，则只能是将预先设定好的计算程序进行修正，如果这样那将大大提高了对操作人员技术水平的要求。

其四、就是系统中称重传感器输入的各路信号经模数转换后的数字信息并行输入到数据处理模块，造成数据处理模块的输入电路比较复杂，大量的接口被占用。

于是如何能够提供一种便于操作，计量精度又更加精准的数据处理方法是电子称重行业亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术中的缺陷，提供一种操作方便，计量精度又更加精确的数据处理方法。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电子称重数据传输系统，它包括设置在秤体上并具有称重传感器的电子称重设备，其特征在于：它还包括信号处理电路、模数转换电路、数据处理电路、数据存储电路、以及数据输入和数据输出电路；所述信号处理电路中设有信号采集通道，该信号采集通道的设置数量与所述称重传感器的数量相对应，且该信号采集通道的输入端与所述称重传感器的输出端一一对应连接，模数转换电路中设有信号转换通道和串行接口控制电路，转换通道的设置数量与所述信号处理电路中的信号采集通道的设置数量相对应，且该信号转换通道的各输入端与所述信号采集通道的输出端一一对应连接，各信号转换通道的输出端与串行接口控制电路与之相对应的输入端相连接，串行接口控制电路通过一条串行接口与微处理电路的信号输入端对应相连接，数据存储电路存有将重量信号转换为实际重量值的校准参数，数据存储电路和数据输入、输出电路分别接微处理电路。

对物料进行称重时，各路称重传感器将电压信号分别经过信号采集通道的采集后输入模数转换电路，模数转换电路根据数据处理电路的要求定时对各个模拟输入端同时进行数据采集，随后将所得数据进行模数转换，转换后的数字量数据经过输出端传输到数据处理电路，数据处理电路根据预先设定的计算程序并结合系统内存储的校准参数对数字化的重量数据进行运算和处理进而得到实际的重量值，随后将处理后的数据通过输出电路将数据输出。

数据输入电路的加入使得操作人员可方便的对数据处理系统来完成必要的操作，如对数据处理电路进行数据通信、参数的调节设置、系统的校准操作、以及对各个转换通道的在线状态进行查询操作等等，数据输出电路设有4-20毫安模拟量电流输出接口和用于串行数据输出RS232接口，用于实现远程的数据传输以及实现远程控制，数据输出电路中设有数据显示电路，用于将处理后的数据进行转变为我们可以识别的数字信息。

输入和输出电路中分别设有逻辑控制输入接口和逻辑控制输出接口，用于实现称重设备的自动控制。

通常，称重传感器的设置数量可以是两个、三个或者更多，多个传感器可以实现高精度的测量。

由以上技术方案可以看出，本实用新型通过多路并行、多路同时进行数据采样以及合理的数据输入电路的加入，因此本系统在对物质进行称重的过程当中尤其是对于由多个传感器组成的称重系统，本实用新型不仅可以得到更加精准的测量数据，而且对于数据传输系统的维护操作变得简单易行。

本实用新型与现有技术相比，除了提供一种便于操作，计量精度又更加精确的数据处理方法外，本实用新型尤其是适用于对物料进行时时测量并且计量要求更加精确的多称重传感器的称重计量系统中。

附图说明

图1所示为目前工业生产过程中被广泛使用的电子称重数据采集系统。

图2所示为申请号为200420077815.1的中国实用新型专利电子称重数据传输系统。

图3所示为本实用新型所提供的电子称重数据传输系统结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图3所示为本实用新型所提供的电子称重数据传输系统应用于工业称重电子皮带秤上的一个具体实施例的系统构成示意图。电子皮带秤是工业生产中对皮带输送机上传送的物质质量进行实时测量的电子称重设备，它具有四个称重传感器，每一个传感器对应一个信号采集通道，每一个信号采集通道又分别对应一个模数转换通道，各个模数转换通道的输出通过单通道串行接口的方式与数据处理电路的输入端相连接，数据处理电路的输出端与数据输出电路相连接，数据输入电路与数据处理电路相连接，数据存储电路与数据处理电路相连接。

四路称重传感器输出的电压信号分别通过四条信号采集通道后被传送到模数转换电路中，模数转换电路中也设有四条信号转换通道和一个串行接口控制电路，各个模数转换通道根据数据处理电路的要求对输入的模拟量信号同时进行取样进行模数转换，转换后的数字量信号传送到串行接口控制电路中，串行接口控制电路通过对数据的整理，转换为串行数据信息，通过同步串行接口输入到数据处理电路，数据处理电路根据预先设定的计算程序并结合数据存储电路内存储的校准参数对数字化的重量数据进行运算和处理进而得到实际的重量值，随后再将处理后的数据传送到数据输出电路，输出电路将输入的数据送给数据显示电路进行数据显示直接转变为我们可以识别的数字信息，以及将处理后的数据送入各种变送端口用于进一步的转换、计算、显示及使用。数据输入电路中设有键盘输入电路，通过键盘输入电路操作人员可方便的对数据处理系统来完成必要的操作，如进行数据处理电路进行参数的调节设置、系统的校准操作、以及与对各个转换通道的在线状态进行查询操作等等。

为了能够使本数据传输系统能够实现自动控制，输入和输出电路中分别设有逻辑控制输入、输出接口。数据输出电路设有4-20毫安模拟量电流输出接口和用于串行数据输出RS232接口，用于实现远程的数据传输以及实现远程控制。

在这一传输过程中，四路电压信号被同时取样经模数转换后将信号送到数据处理电路中进行计算处理，使计算的结果较之申请号为200420077815.1的中国实用新型专利的方式具有了更高的时时计量的精度，进而提高了计量称重系统的计量精度，同时键盘输入电路的加入使得操作人员可方便的对数据处理系统来完成必要的操作，如数据处理电路进行数据通信、参数的调节设置、系统的校准操作、以及与对各个转换通道的在线状态进行查询操作等等。模数转换电路与数据处理电路采用串行接口方式，使得数据处理电路的输入端口可大幅缩减，降低了对数据处理模块的要求，基本上是减少到以前的四分之一，所以这样不仅节约了印制板的面积，而且也有效地减小了电磁干扰，从而使得系统运行更加稳定，即简化电路，又降低成本。

Claims (5)

1.一种电子称重数据传输系统，它包括设置在秤体上并具有称重传感器的电子称重设备，其特征在于：它还包括信号处理电路、模数转换电路、数据处理电路、数据存储电路、以及数据输入和数据输出电路；

所述信号处理电路中设有信号采集通道，该信号采集通道的设置数量与所述称重传感器的数量相对应，且该信号采集通道的输入端与所述称重传感器的输出端一一对应连接，模数转换电路中设有信号转换通道和串行接口控制电路，转换通道的设置数量与所述信号处理电路中的信号采集通道的设置数量相对应，且该信号转换通道的各输入端与所述信号采集通道的输出端一一对应连接，各信号转换通道的输出端与串行接口控制电路与之相对应的输入端相连接，串行接口控制电路通过一条串行接口与数据处理电路的信号输入端对应相连接，数据存储电路存有将重量信号转换为实际重量值的校准参数，数据存储电路和数据输入、输出电路分别接微处理电路。

2.根据权利要求1所述的电子称重数据传输系统，其特征在于，所述的模数转换电路对各个数据采集通道同时进行采样。

3.根据权利要求1所述的电子称重数据传输系统，其特征在于，所述的数据输入电路设有逻辑控制输入接口。

4.根据权利要求1所述的电子称重数据传输系统，其特征在于，所述的数据输出电路设有逻辑控制输出接口。

5.根据权利要求1所述的电子称重数据传输系统，其特征在于，所述的数据输出电路设有RS232接口。

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