專利名稱：數(shù)字化稱重模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種稱重模塊，尤其是涉及一種數(shù)字化稱重模塊。
本實(shí)用新型所要解決的進(jìn)一步技術(shù)問題是提供一種能感知稱重傳感器的工作溫度，對傳感器溫度和蠕變補(bǔ)償精度高的數(shù)字化稱重模塊。
本實(shí)用新型所要解決的更進(jìn)一步的技術(shù)問題是提供一種具有標(biāo)準(zhǔn)串行輸入輸出接口的數(shù)字化稱重模塊。
本實(shí)用新型為解決上述問題的技術(shù)方案是一種數(shù)字化稱重模塊，包括稱重傳感器和托架，稱重傳感器固定在托架上，其特征在于還具有由信號處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微處理電路和存貯電路，上述電路的線路板固定在托架上，并與稱重傳感器構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)；稱重傳感器輸出的模擬信號接信號處理電路輸入端，信號處理電路的輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路的輸入端，存貯電路存有將重量信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際重量值的校準(zhǔn)參數(shù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路和存貯電路分別接微處理電路，微處理電路的串口輸出數(shù)字信號。
本實(shí)用新型為解決上述進(jìn)一步技術(shù)問題的技術(shù)方案是所述的稱重傳感器上粘連有熱敏電阻，熱敏電阻的輸出信號通過溫度放大處理電路接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路，且存貯電路上還存有溫度和蠕變修正的參數(shù)。
本實(shí)用新型為解決上述更進(jìn)一步技術(shù)問題的技術(shù)方案是微處理電路的串口為RS232。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于第一、由于整個(gè)稱重模塊將稱重傳感器、信號處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路、微處理電路以及把重量信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際重量值的校準(zhǔn)參數(shù)的存貯電路連接成整體結(jié)構(gòu)，稱重模塊可直接輸出數(shù)字信號，因此在對稱重設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)，整體更換稱重模塊，既可保證稱重的精確度，并且無需再對整個(gè)稱重設(shè)備重新校準(zhǔn)，具有較好的互換性，大大方便了稱重傳感器的制造和維修，可降低稱重傳感器的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。第二、由于稱重傳感器與托架連接，為整體安裝或更換，避免了稱重傳感器安裝不當(dāng)而對稱重精度造成的影響，也便于制造和維護(hù)。第三、本實(shí)用新型的數(shù)字稱重模塊通過串口直接輸出數(shù)字信號，能與不同稱重系統(tǒng)接口連接，并可在該系統(tǒng)的控制下進(jìn)行工作。第四、在稱重傳感器上粘貼了熱敏電阻，同時(shí)存貯電路中存有稱重傳感器溫度和蠕變修正的參數(shù)，通過溫度值，實(shí)現(xiàn)低成本對稱重傳感器的溫度性能和蠕變性能進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償，大大提高了稱重傳感器的補(bǔ)償精度。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的電原理圖。
見圖2，稱重傳感器5的輸出信號經(jīng)信號處理電路8后接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9，信號處理電路8和模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9構(gòu)成模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9采用MELS12芯片，本實(shí)用新型的信號處理電路8包括模擬開關(guān)K1，由U8、R1、C1構(gòu)成的積分放大電路以及由U6-A及其外圍電路構(gòu)成的比較電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9一方面提供模數(shù)轉(zhuǎn)換控制信號，另一方面通過標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口和微處理電路10連接，在模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9輸出的SWIW開關(guān)信號控制下對重量信號積分，U8輸出的信號由模擬開關(guān)K2、C2、R2組成的恒流源沖、充放電電路所產(chǎn)生的周期線性鋸齒波進(jìn)行比較，模擬開關(guān)K2由模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9輸出的RAR信號控制，通過U6-A的輸出控制模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9內(nèi)部的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，且計(jì)數(shù)值與輸入的重量信號成正比，完成了對重量信號的轉(zhuǎn)換。
微處理電路10用于控制模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9和存貯電路11，本實(shí)用新型的微處理電路10采用89C54芯片，存貯電路11則保存有把重量信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際重量值的校準(zhǔn)參數(shù)，該存貯電路11可采用EEPROM，當(dāng)每次稱重模塊上電后，微處理電路10就從存貯電路11中讀出參數(shù)放入微處理電路10的內(nèi)存中，并對模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9初始化，稱重傳感器5的模擬信號經(jīng)信號電路8送到模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9后，通過微處理電路10的控制，將稱重傳感器5輸出的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送至微處理電路10，并利用微處理電路10內(nèi)存中的校準(zhǔn)參數(shù)對數(shù)字化的重量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理就得到了實(shí)際的重量值，從微處理電路10的串口輸出。為便于和不同稱重系統(tǒng)接口連接，該串口為RS232，使采用本實(shí)用新型數(shù)字化稱重模塊的稱重設(shè)備通過該RS232接口和數(shù)字化稱重模塊交互來完成必要的工作，如請求讀或?qū)懘尜A電路，請求讀重量數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)等等。
為實(shí)現(xiàn)高精度、低成本對稱重傳感器的溫度性能和蠕變性能進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償，稱重傳感器5上粘連有熱敏電阻4，用來感知傳感器的工作溫度，熱敏電阻4溫度信號輸出，并通過溫度處理電路12接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9，同時(shí)存貯電路11上還存有溫度和蠕變修正的參數(shù)，通過溫度值，實(shí)現(xiàn)低成本對稱重傳感器的溫度性能和蠕變性能進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償。該溫度信號處理電路12包括模擬開關(guān)電路K3，由U10、C3、R3、R4、R5構(gòu)成的積分放電路和由U6-B及其外圍電路組成比較電路，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9輸出的SWIT開關(guān)信號對溫度信號進(jìn)行積分，與信號處理電路8不同的是在比較器U6-B的負(fù)極輸入端，信號由R6、R8、C4分壓器產(chǎn)生的恒定分壓提供，同樣U6-B的輸出控制著模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路9，完成了對溫度值信號的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)稱重傳感器的重量模擬信號和溫度模擬信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，在微處理電路10的控制下，把這兩個(gè)信號都變成數(shù)字信號送到微處理電路10中，再經(jīng)過數(shù)字濾波，就得到了穩(wěn)定的數(shù)字化的重量數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，利用溫度數(shù)據(jù)以及修正參數(shù)，微處理電路10對稱重傳感器的溫度性能和蠕變性能進(jìn)行修正，并利用校準(zhǔn)參數(shù)和修正后的重量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理就得到了實(shí)際的重量值，實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)字補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化稱重模塊，包括稱重傳感器(5)和托架(3)，稱重傳感器(5)固定在托架(3)上，其特征在于還具有由信號處理電路(8)、模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路(9)構(gòu)成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微處理電路(10)和存貯電路(11)，上述電路的線路板(1)固定在托架(3)上，并與稱重傳感器(5)構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)；稱重傳感器(5)輸出的模擬信號接信號處理電路(8)輸入端，信號處理電路(8)的輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路(9)的輸入端，存貯電路(10)存有將重量信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際重量值的校準(zhǔn)參數(shù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路(9)和存貯電路(11)分別接微處理電路(10)，微處理電路(10)的串口輸出數(shù)字信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化稱重模塊，其特征在于所述的稱重傳感器(5)上還粘連有熱敏電阻(4)，熱敏電阻(4)輸出的信號通過溫度信號處理電路(12)接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路(9)，且存貯電路(11)上還存有溫度和蠕變修正的參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化稱重模塊，其特征在于所述的微處理電路(10)的串口為RS232。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化稱重模塊，其特征在于所述的信號處理電路(8)由積分放大電路和比較電路構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化稱重模塊，其特征在于所述的托架(3)上設(shè)有限位保護(hù)裝置(7)，線路板(1)固定支架(2)上，支架(2)與托架(3)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字化稱重模塊，其特征在于所述的支架(2)為框形支架。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化稱重模塊，包括稱重傳感器和托架，稱重傳感器固定在托架上，還具有信號處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路、微處理電路和存貯電路，上述電路的線路板固定在托架上，并與稱重傳感器構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)；稱重傳感器輸出的模擬信號接信號處理電路輸入端，信號處理電路的輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路的輸入端，存貯電路用于對重量信號進(jìn)行校正和校準(zhǔn)參數(shù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路和存貯電路分別接微處理電路，微處理電路的串口輸出數(shù)字信號。本實(shí)用新型具有安裝、維修方便，更換稱重傳感器而無需對整個(gè)稱重設(shè)備的校正參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定，互換性好的特點(diǎn)。
文檔編號G01G23/00GK2601395SQ0322038
公開日2004年1月28日 申請日期2003年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者姜旭東, 錢衛(wèi)華, 謝建忠 申請人:梅特勒—托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司