来源:网络转载更新时间:2021-12-21 14:36:57点击次数:3216次
一、概况
数字式称重传感器和计量仪表技术的发展已经逐渐成为称重技术领域内的新宠,由于数字式称重传感器和计量仪表技术具有调试方法简捷、方便、高效以及适应现场环境能力强等优势,正在迅猛发展从而在该领域崭露头角。
二、数字式称重传感器的原理及其特点
数字式称重传感器是在传统电阻应变式称重传感器的基础上,结合现代的微电子技术、微型计算机技术集合而成,发展起来的一种新型电子称重技术。数字式称重传感器是由模拟式传感器(电阻应变式)和数字化转换模块两部分组成的。数字化转换模块应用高度集成化的电子电路,采用SMT表面贴装技术制作而成,它主要包括放大器、A/D转换器、微处理器(CPU)、存储器、接口电路(RS485)以及数字化温度传感器等电路。
数字式称重传感器具有以下主要特点。
首先,数字式称重传感器采用了高度集成化的A/D转换电路、数字化信号传输技术以及数字滤波技术,使得数字式称重传感器的信号传输距离较远,可达到1200米,其抗干扰的能力也强,数字式称重传感器内部模拟信号的传输距离极短,同时传感器外壳(弹性体)的自身又是一个绝对良好的屏蔽罩,就是这两个特点决定了其抗干扰能力强的优势,这在很大程度上极大地提高了数字式称重传感器的稳定性。
其次,数字式称重传感器具有保密性好、防止作弊的功能,能够有效地防止遥控器的遥控作弊,一旦发现有遥控作弊就会自动采取出错报警,从而有力地保障了数据的安全性与准确性。而使用模拟式称重传感器的汽车衡被安装遥控作弊器的情况比较普遍,这给使用的企业造成了很大的经济损失。由于遥控作弊器的自身体积较小,同时安装起来也极其简便,因此不容易被发现,这给计量数据的安全造成了极大的隐患。因此大型贸易衡器都应当进行数字化改造,使之成为数字式汽车衡,从而使得计量数据的安全性得到了良好可靠的保障,也更好地维护了广大用户的经济利益。
再次,由于数字式称重传感器具有自动采集数据进行预处理、存贮和记忆的功能,并且具有唯一性的标记,因而多只数字式称重传感器并联组成秤体后可分别检查每个传感器的工作状态,以便于故障的诊断。以往使用的传统的汽车衡及轨道衡所使用的均为模拟式称重传感器,这种设备的工作状态很不稳定,每次出现故障很难判断是哪一只传感器出了问题,只能通过打开接线盒检查每一根传感器的信号情况,运用排除法逐个进行检查,要花费很长时间才能找到有问题的传
感器。问题解决以后还要联系质量技术监督局的检定人员进行检定,检定费用从正常的一年一次也变成为两次甚至多次,人力、物力和财力都造成了很大的浪费,更为重要的是给用户企业的正常生产带来了负面影响。而进行了数字化的改造以后,前面出现的诸多问题就都迎刃而解了,数字式称重传感器的工作状态良好,运行情况比较稳定,因而数字式称重传感器的优越性能及其在实际生产中所起到的重要作用是不言而喻的。
数字式称重传感器系统的最主要的特点是:第一,每只数字式称重传感器都具有各自的地址,可以通过RS485等通信接口来查询单个数字式称重传感器的工作状态。第二,可以直接获得每只数字式称重传感器的原始输出信号,而不是得到一个由多只传感器并联组合在一起的无物理量相对应的未知模拟信号。正是因为有了这样两大特点,才能够使得数字式称重传感器系统真正实现了检测、识别、诊断等“智能”化功能。第三,能够对称重传感器实现数字化的软件补偿(如温度、线性、蠕变等方面)。从原理上来讲,只要数字式称重传感器的稳定性好,就可以经过软件来实现理想的补偿。用这种方法在对称重传感器的补偿方面早已得到证明,因此可以将称重传感器的制造精力主要放在提高稳定性的方向上面。
数字式称重传感器系统可以得到每一只称重传感器的原始称重信号,并且可以对每一只称重传感器进行各自寻址。这样就可以对每一只称重传感器的称重状态进行监测和分析,实现了在线故障的检测,在不影响校准的情况下更换称重传感器,以及在多只称重传感器系统中,当有一只称重传感器发生故障的时候,仍然可以根据该称重传感器以往的信息,在不更换该称重传感器的情况下,使系统能够在保证一定准确度的情况下继续工作。这对于配料系统来说具有非常重要的意义,而这些功能是将称重传感器并联使用的模拟系统中是不可能实现的。
三、数字式汽车衡与模拟式汽车衡的区别
数字式汽车衡与模拟式汽车衡有着天壤之别,数字式汽车衡因为采用了数字式称重技术,因而其构成的方式与传统的模拟汽车衡存在着较大差异。首先,数字式汽车衡的称重仪表(或计算机)和数字式称重传感器之间的接口属于数字通信接口(一般为RS485通信方式),称重仪表接收的是汽车衡数字式称重传感器直接送出的数字信号,传输线长度可达1200米。而普通的模拟式汽车衡的称重仪表和称重传感器之间的接口属于模拟接口,其传输的是模拟信号,称重仪表首先接收模拟式称重传感器的模拟信号,然后再对其进行A/D转换后才能够进行进一步的处理,其传输的距离一般为20~30米。其次,由于数字式汽车衡接收的是数字信号,调整秤体的角差时可以直接在称重仪表中通过软件来处理,而不必像调整模拟式汽车衡那样,需要调整称重传感器接线盒中的电位器来达到调整角差的目的。
同时,数字式称重传感器接线盒是英文DigitalJ-Box的中文名称,其沿用了模拟式称重传感器的“J-BOX”接线盒名称。模拟式称重传感器的接线盒是真正只起到接线作用的元器件,而一般数字式称重传感器接线盒除了没有显示的功能以外,也包含了称重显示器的基本功能,具备了信号放大、数/模转换和数据传输的功能,数字式称重传感器接线盒也可以视作为没有显示器的称重显示器。另外,现如今的一些数字式称重传感器接线盒也可以显示称重数值。因此,数字式接线盒和称重显示器再也没有明确的分界线。但其与工业生产中使用的称重控制仪表相比,数字式称重传感器接线盒只有通信传输接口,而没有控制信号的输入口和输出口,只是通过通信传输接口RS485或RS232把信号连到专用的称重显示器或计算机上。数字式传感器接线盒和数字式称重传感器的出现,虽然从表面上看起来与过去的模拟式结构没有多大的区别,但是在理念上确实有了很大的进步。这些明显的差异,也就决定了数字式汽车衡在安装调试时存在着诸多优越于模拟式汽车衡的地方,在安装调试和使用上也更加便利。
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