CN203949716U - 一种数字称重传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字称重传感器，涉及称重计量技术领域，为解决现有的称重传感器使用维护不方便、成本高等问题而设计。该数字称重传感器包括弹性体、贴附于所述弹性体上的电阻应变片和电源电路，所述电阻应变片依次连接检测电路、A/D模块和传输电缆，所述电源电路分别与所述检测电路和所述A/D模块连接，所述A/D模块通过所述传输电缆与称重仪表/上位机通讯连接。本实用新型提供的数字称重传感器具有A/D模块，A/D模块可通过传输电缆与称重仪表/上位机通讯连接，以组成各种数字式电子秤，并且实现免加载标定，从而适应各种工业称重计量场合，使用维护方便，结构可靠。

Description

一种数字称重传感器

技术领域

本实用新型涉及称重计量技术领域，尤其涉及一种数字称重传感器。

背景技术

现有技术的数字称重传感器通常采用8位或16位单片机处理信息，其运算速度和信息处理速度慢、输出数据单一，不能高质量实时完成复杂的数据处理。同时，由于单片机的工作频率、运算速度、程序和数据存储空间、管脚功能等还有一定的局限性，对于一个仪表称重系统一般需要多个单片机组合才能完成数据采集、处理、传输及控制等功能，从而造成仪表称重系统的结构复杂。

再有，现有数字称重传感器通常不采用在应用编程(IAP)技术，因此不能够实现传感器软件系统在线升级和远程升级，这导致数字称重传感器使用维护受限，不利于节约资源和成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种使用维护方便、结构可靠且能够与称重仪表/上位机通讯连接的数字称重传感器。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种数字称重传感器，包括弹性体、贴附于所述弹性体上的电阻应变片和电源电路，所述电阻应变片依次连接检测电路、A/D模块和传输电缆，所述电源电路分别与所述检测电路和所述A/D模块连接，所述A/D模块通过所述传输电缆与称重仪表/上位机通讯连接。

优选的，所述A/D模块包括依次连接的信号调理电路、A/D转换电路、微控制器以及串行接口电路，所述信号调理电路与所述检测电路连接，所述串行接口电路通过所述传输电缆与称重仪表/上位机的信号端口连接。

优选的，所述微控制器为基于ARM内核32位微控制器。

优选的，所述微控制器具有IAP模块，所述串行接口电路为RS485接口电路。

优选的，所述A/D转换电路为∑-△快速A/D。

优选的，所述A/D模块还包括与所述微控制器连接的温度传感器。

优选的，所述传输电缆为多芯屏蔽电缆，所述电源电路通过所述传输电缆与称重仪表/上位机的电源端口连接。

优选的，所述弹性体包括弹性元件和敏感梁，所述电阻应变片贴附于所述弹性元件上。

优选的，所述检测电路为全桥式等臂惠斯登电桥。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型提供的数字称重传感器具有A/D模块，A/D模块可通过传输电缆与称重仪表/上位机通讯连接，以组成各种数字式电子秤，并且实现免加载标定，从而适应各种工业称重计量场合，使用维护方便，结构可靠；

(2)微控制器为基于ARM内核32位微控制器，且该微控制器支持实时仿真和嵌入式跟踪功能，能够实现在应用编程，采样快速准确、运算能力强、数据处理效率高、传输可靠、便于后期软件升级维护。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种数字称重传感器的结构示意图。

图中，1、弹性体；11、弹性元件；12、敏感梁；2、电阻应变片；3、检测电路；4、A/D模块；41、信号调理电路；42、A/D转换电路；43、微控制器；44、串行接口电路；45、温度传感器；5、传输电缆；6、电源电路；7、称重仪表/上位机。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

本实施例提供了一种数字称重传感器，如图1所示，该数字称重传感器包括弹性体1、贴附于弹性体1上的电阻应变片2以及电源电路6。电阻应变片2依次连接检测电路3、A/D模块4和传输电缆5。电源电路6分别与检测电路3和A/D模块4连接，为检测电路3和A/D模块4供电。A/D模块4通过传输电缆5与称重仪表/上位机7通讯连接，以组成各种数字式电子秤，并且实现免加载标定，从而适应各种工业称重计量场合，结构简单，使用维护方便。电源电路还通过传输电缆与称重仪表/上位机连接，为其工作供电，结构更加简单。

弹性体1包括弹性元件11和敏感梁12，其承受称重传感器所受的外力的同时产生高品质的应变场。电阻应变片2贴附于应变场弹性元件11上，其随着弹性元件11受力变形而变形，并导致电阻的改变。

检测电路3优选为全桥式等臂惠斯登电桥。

A/D模块4包括依次连接的信号调理电路41、A/D转换电路42、微控制器43以及串行接口电路44，信号调理电路41与检测电路3连接，串行接口电路44通过传输电缆5与称重仪表/上位机7的信号端口连接。

其中，微控制器43优选采用基于ARM内核32位微控制器，且其具有IAP模块，能够实现在应用编程，支持实时仿真和嵌入式跟踪功能，采样快速准确、运算速度高、数据处理效率高、功耗低、传输可靠、抗干扰能力强，保证了数据测量的实时性，提高了系统的精度、线性和稳定性。串行接口电路44优选为RS485接口电路。微控制器43可通过RS485接口电路与称重仪表/上位机7实现实时通信进行称重计量管理，还可以满足称重仪表/上位机7对该数字称重传感器软件的在线升级或远程升级，使得该数字称重传感器使用维护更加方便，有利于节约资源和成本。A/D转换电路42优选为∑-△快速A/D。

传输电缆5为多芯屏蔽电缆，其中的两芯的一端与串行接口电路44连接，另一端与称重仪表/上位机7的信号端口连接，作为该数字称重传感器与称重仪表/上位机7之间数据、指令信号传输的媒质；另外还有两芯的一端与电源电路6连接，另一端与称重仪表/上位机7的电源端口连接，作为该数字称重传感器工作电源接入媒质。

该数字称重传感器的工作过程为：弹性体1的弹性元件11受力变形，电阻应变片2随之变形而导致电阻改变，电阻应变片2的电阻变化经检测电路3转变为mV模拟电压信号进入A/D模块4，首先经信号调理电路41进行信号调理，然后经A/D转换电路42进行A/D转换，再经微控制器43进行数字滤波处理从而形成数字信号，数字信号经串行接口电路44输出至称重仪表/上位机7进行显示以及数据处理等。

为了进一步提高该数字称重传感器的检测精度，还可在A/D模块4内设置温度传感器45，其与微控制器43连接，可避免外界温度变化对测量精度的影响。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数字称重传感器，其特征在于：包括弹性体(1)、贴附于所述弹性体(1)上的电阻应变片(2)和电源电路(6)，所述电阻应变片(2)依次连接检测电路(3)、A/D模块(4)和传输电缆(5)，所述电源电路(6)分别与所述检测电路(3)和所述A/D模块(4)连接，所述A/D模块(4)通过所述传输电缆(5)与称重仪表/上位机(7)通讯连接。 

2.根据权利要求1所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述A/D模块(4)包括依次连接的信号调理电路(41)、A/D转换电路(42)、微控制器(43)以及串行接口电路(44)，所述信号调理电路(41)与所述检测电路(3)连接，所述串行接口电路(44)通过所述传输电缆(5)与称重仪表/上位机(7)的信号端口连接。 

3.根据权利要求2所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述微控制器(43)为基于ARM内核32位微控制器。 

4.根据权利要求2或3所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述微控制器(43)具有IAP模块，所述串行接口电路(44)为RS485接口电路。 

5.根据权利要求2所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述A/D转换电路(42)为∑-△快速A/D。 

6.根据权利要求2或3所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述A/D模块(4)还包括与所述微控制器(43)连接的温度传感器(45)。 

7.根据权利要求1所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述传输电缆(5)为多芯屏蔽电缆，所述电源电路(6)通过所述传输电缆(5)与称重仪表/上位机(7)的电源端口连接。 

8.根据权利要求1所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述弹性体(1)包括弹性元件(11)和敏感梁(12)，所述电阻应变片(2)贴附于所述弹 性元件(11)上。 

9.根据权利要求1所述的一种数字称重传感器，其特征在于：所述检测电路(3)为全桥式等臂惠斯登电桥。