本發(fā)明涉及一種多傳感器衡器用多路混用式稱重系統(tǒng)及方法，屬于多傳感器衡器稱重控制電路系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著衡器行業(yè)的發(fā)展，在數(shù)字式多傳感器衡器得到廣泛的應(yīng)用，即電子式多傳感器衡器采用數(shù)字式傳感器和數(shù)字式儀表。但是，目前很多用戶考慮到成本和使用需要仍然采用模擬式多傳感器衡器，但是數(shù)字式多傳感器衡器精準(zhǔn)度高、可靠性好、便于維護(hù)和防作弊能力強(qiáng)等方面的優(yōu)勢(shì)是模擬式多傳感器衡器所無(wú)法比擬的。

但是無(wú)論采用模擬式傳感器的多傳感器衡器還是數(shù)字式傳感器的多傳感器衡器都是用多個(gè)傳感器組成的稱重組，但該稱重組中只能使用相同型號(hào)的傳感器，而且在同一稱重組中所有傳感器的量程、靈敏度和信號(hào)傳輸方式必須完全相同，因此導(dǎo)致一旦某一支傳感器發(fā)生故障，其維修、維護(hù)不便，成本高，周期長(zhǎng)；同時(shí)由于當(dāng)前的技術(shù)手段，傳感器及儀表的生產(chǎn)廠家采用將各傳感器的數(shù)字或模擬信號(hào)在接線盒進(jìn)行信號(hào)匯總后，將匯總信號(hào)傳輸給儀表進(jìn)行處理，這種信號(hào)處理方式就導(dǎo)致了一旦該稱重組中任意一只傳感器發(fā)生損壞或者失效，該稱重組稱重?cái)?shù)值精準(zhǔn)度大幅下降甚至無(wú)法進(jìn)行稱重。

而且由于現(xiàn)有多傳感器衡器部分為多節(jié)稱體組成，由于稱體和傳感器安裝的特殊性，在出廠前標(biāo)稱、調(diào)角過程中，不能將足額的砝碼加到傳感器上，從而導(dǎo)致每個(gè)傳感器在同樣的載重下受力不同。因此，稱重量越大其誤差也就越大。且調(diào)角完成后，要進(jìn)行全量程標(biāo)定。由于現(xiàn)場(chǎng)和廠內(nèi)砝碼的局限和 勞動(dòng)強(qiáng)度大，很難做到全量程標(biāo)定。因此，在標(biāo)定過程中會(huì)出現(xiàn)誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種多傳感器衡器用多路混用式稱重系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種多傳感器衡器用多路混用式稱重系統(tǒng)，包括上位單片機(jī)及下位單片機(jī)，所述上位單片機(jī)與所述下位單片機(jī)通過控制總線及傳輸總線電連接，所述下位單片機(jī)上電連接有用于感應(yīng)稱重系統(tǒng)上重量的傳感器，所述傳感器與所述下位單片機(jī)之間設(shè)有用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述下位單片機(jī)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成數(shù)模匹配器系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述傳感器數(shù)量為四個(gè)或以上，傳感器數(shù)量為偶數(shù)，所有的傳感器分別安裝在多傳感器衡器稱體四周，并對(duì)稱安裝，所述每個(gè)傳感器與所述下位單片機(jī)各設(shè)有一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述上位單片機(jī)上電連接有用于寄存數(shù)據(jù)的寄存器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述上位單片機(jī)上電連接有用于處理稱重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的加法器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述上位單片機(jī)與所述下位單片機(jī)采用232串口連接。

一種方法，采用上述的多傳感器衡器用多路混用式稱重系統(tǒng)進(jìn)行稱重，包括以下步驟：

步驟一：手動(dòng)選擇傳感器，并對(duì)該傳感器進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)電路將該控制信號(hào)自動(dòng)存入下位單片機(jī)；

步驟二：下位單片機(jī)從編號(hào)的傳感器開始依次判斷該路信號(hào)是否需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，若需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟三，若不需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟四；

步驟三：將原有的輸入信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)，并將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送入下位單片機(jī)內(nèi)相對(duì)應(yīng)的地址進(jìn)行存儲(chǔ)；

步驟四：將現(xiàn)有的輸入信號(hào)直接存儲(chǔ)到相對(duì)應(yīng)的位置；

步驟五：上位單片機(jī)對(duì)從編號(hào)的傳感器開始對(duì)每路信號(hào)依次判斷是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟六，若不需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟七；

步驟六：上、下位單片機(jī)進(jìn)行通訊，下位單片機(jī)將所需信號(hào)量送入上位單片機(jī)，上位單片機(jī)將其存入寄存器內(nèi)；

步驟七：上位單片機(jī)判斷一次采數(shù)周期是否結(jié)束，若結(jié)束進(jìn)入步驟八，若未結(jié)束則進(jìn)入步驟十；

步驟八：上位單片機(jī)從寄存器內(nèi)將各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)取出，對(duì)多傳感器衡器幾何對(duì)稱的傳感器數(shù)值進(jìn)行比較，觀察兩數(shù)差值是否超過標(biāo)準(zhǔn)值，若超過標(biāo)準(zhǔn)值則進(jìn)行步驟十一，若未超過則進(jìn)行步驟九；

步驟九：?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)寄存器內(nèi)的本周期采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，并將其送入儀表電路進(jìn)行處理、顯示；

步驟十：結(jié)束對(duì)現(xiàn)有傳感器的采樣并跳轉(zhuǎn)至為下一個(gè)傳感器進(jìn)行采樣；

步驟十一：發(fā)出傳感器異常報(bào)警信號(hào)。

在本發(fā)明中，上位單片機(jī)及下位單片機(jī)可以采用51單片機(jī)，avr單片機(jī)，PIC單片機(jī)，ARM單片機(jī)，MSP430單片機(jī)，52單片機(jī)中任意一種。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)數(shù)模兼容，使使用者可以在不更換大部分的傳感器的情況下達(dá)到模擬儀表數(shù)字化改造的目的；在某一稱重傳感器損壞的情況下，只要將損壞的傳感器和其相對(duì)側(cè)的另一只傳感器信號(hào)進(jìn)行參數(shù)修正，確保其在損壞單只傳感器的情況下能夠正常使用。

同時(shí)，我們將傳感器與稱重系統(tǒng)進(jìn)行分離檢測(cè)，即將每只傳感器獨(dú)立連 接儀表進(jìn)行檢測(cè)標(biāo)定，即使每支傳感器和儀表組成獨(dú)立的完整的稱重系統(tǒng)。在發(fā)生傳感器受損的過程中，在現(xiàn)場(chǎng)就能對(duì)傳感器進(jìn)行校驗(yàn)，只要在稱重系統(tǒng)幾何面上對(duì)稱的傳感器能正常使用，使用同一輛車進(jìn)行來回碾壓，就能進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和對(duì)更換的傳感器進(jìn)行校驗(yàn)。

同時(shí)，本發(fā)明還有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.通過選擇性數(shù)模轉(zhuǎn)換電路使得模擬傳感器和數(shù)字傳感器兼容使用；

2.通過電路使得各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)傳輸并對(duì)各個(gè)傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行累加進(jìn)行顯示。

3.通過各傳感器的單獨(dú)傳輸實(shí)現(xiàn)傳感器組中各傳感器數(shù)據(jù)互不干擾。

4.通過各傳感器的單獨(dú)傳輸實(shí)現(xiàn)將一個(gè)多傳感器衡器分解為以一個(gè)傳感器為單元的小多傳感器衡器，從而滿足在待稱重物品大小和重量不同時(shí)對(duì)多傳感器衡器精準(zhǔn)度的不同要求。

5.可利用傳感器分離采數(shù)和處理的特點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)定。

6.利用稱體幾何橫向?qū)ΨQ的兩側(cè)傳感器數(shù)據(jù)比對(duì)，當(dāng)差值大于一定值進(jìn)行報(bào)警，做到傳感器損壞自報(bào)警和防作弊。

7.不同量程、品牌、靈敏度的數(shù)模傳感器可以混用。

8.利用各傳感器可單獨(dú)傳數(shù)的功能，在空稱的情況下觀察單節(jié)稱體的各傳感器數(shù)值是否相同，若有一支傳感器與其他三支數(shù)據(jù)差值較大，則證明該傳感器位置不正。

9.利用各傳感器可單獨(dú)傳數(shù)的功能，在空稱的情況下觀察單節(jié)稱體的各傳感器數(shù)值是否相同，若有一支傳感器數(shù)據(jù)出現(xiàn)負(fù)值，則證明該稱壓點(diǎn)與傳感器沒有壓實(shí)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明下位單片機(jī)工作流程邏輯圖；

圖3為本發(fā)明上位單片機(jī)工作流程邏輯圖；

其中，1、上位單片機(jī)；2、下位單片機(jī)；3、傳感器；4、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；5、寄存器；6、加法器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

本實(shí)施方式所述的一種多傳感器衡器用多路混用式稱重系統(tǒng)，包括上位單片機(jī)1及下位單片機(jī)2，所述上位單片機(jī)1與所述下位單片機(jī)2通過控制總線及傳輸總線電連接，所述上位單片機(jī)1與所述下位單片機(jī)2采用232串口連接，所述下位單片機(jī)2上電連接有用于感應(yīng)稱重系統(tǒng)上重量的傳感器3，所述傳感器3與所述下位單片機(jī)2之間設(shè)有用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器4，所述下位單片機(jī)2與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器4組成數(shù)模匹配器系統(tǒng)。

所述傳感器3數(shù)量為四個(gè)或以上，傳感器3的數(shù)量為偶數(shù)，所有的傳感器3分別安裝在多傳感器衡器稱體四周，并對(duì)稱安裝，所述每個(gè)傳感器3與所述下位單片機(jī)2各設(shè)有一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器4。

所述上位單片機(jī)1上電連接有用于寄存數(shù)據(jù)的寄存器5。

所述上位單片機(jī)1上電連接有用于處理稱重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的加法器6。

同時(shí)，本實(shí)施方式的多傳感器衡器用多路混用式稱重系統(tǒng)工作方法包括以下步驟：

步驟一：手動(dòng)選擇傳感器3，并對(duì)該傳感器3進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)電路將該控制信號(hào)自動(dòng)存入下位單片機(jī)2；

步驟二：下位單片機(jī)2從編號(hào)的傳感器3開始依次判斷該路信號(hào)是否需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，若需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟三，若不需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟四；

步驟三：將原有的輸入信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器4內(nèi)，并將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送入下位單片機(jī)2內(nèi)相對(duì)應(yīng)的地址進(jìn)行存儲(chǔ)；

步驟四：將現(xiàn)有的輸入信號(hào)直接存儲(chǔ)到相對(duì)應(yīng)的位置；

步驟五：上位單片機(jī)1對(duì)從編號(hào)的傳感器3開始對(duì)每路信號(hào)依次判斷是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟六，若不需要?jiǎng)t進(jìn)入步驟七；

步驟六：上位單片機(jī)1、下位單片機(jī)2進(jìn)行通訊，下位單片機(jī)2將所需信號(hào)量送入上位單片機(jī)1，上位單片機(jī)1將其存入寄存器5內(nèi)；

步驟七：上位單片機(jī)1判斷一次采數(shù)周期是否結(jié)束，若結(jié)束進(jìn)入步驟八，若未結(jié)束則進(jìn)入步驟十；

步驟八：上位單片機(jī)1從寄存器5內(nèi)將各個(gè)傳感器3數(shù)據(jù)取出，對(duì)多傳感器衡器幾何對(duì)稱的傳感器3數(shù)值進(jìn)行比較，觀察兩數(shù)差值是否超過標(biāo)準(zhǔn)值，若超過標(biāo)準(zhǔn)值則進(jìn)行步驟十一，若未超過則進(jìn)行步驟九；

步驟九：?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)寄存器5內(nèi)的本周期采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，并將其送入儀表電路進(jìn)行處理、顯示；

步驟十：結(jié)束對(duì)現(xiàn)有傳感器3的采樣并跳轉(zhuǎn)至為下一個(gè)傳感器3進(jìn)行采樣；

步驟十一：發(fā)出傳感器3異常報(bào)警信號(hào)。

在本實(shí)施方式中，上位單片機(jī)1及下位單片機(jī)2可以采用51單片機(jī)，avr單片機(jī)，PIC單片機(jī)，ARM單片機(jī)，MSP430單片機(jī)，52單片機(jī)中任意一種。

本發(fā)明中所有的電子元器件的型號(hào)都是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嶒?yàn)得出，不屬于該發(fā)明所要保護(hù)的內(nèi)容。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。