CN204101493U - Rs-485接口可编址接触式散料水分仪 - Google Patents

Abstract

一种RS-485接口可编址接触式散料水分仪，由直流稳压电源，内含EEPROM的微处理器，A/D转换电路，自适应检测电路，激励电路，通讯接口电路，激励检测电极组成。可在线连续测量散料水分，远距离输出数字水分值。它通过RS-485接口接收命令，由微处理器解码分析，或设置地址，或测量水分。如测量水分，将命令码中的地址与预先编址并存储于EEPROM中的地址比较，若地址相符，激励检测电极检测反映水分的电压信号，经自适应检测电路幅度变换后送A/D转换电路，由微处理器读取处理后，经通讯接口输出数字式水分值。如设置地址，则将命令码中的地址保存在EEPROM中，可为每个水分仪设置不同的本机地址，地址范围0～255。它不仅用于远程单点水分测量，还能组建远程(1200米)多点(256点)分布式水分测量系统。

Description

RS-485接口可编址接触式散料水分仪

技术领域

本实用新型涉及一种带有RS-485接口的接触式散料水分测量装置，属于水分测量仪表类，尤其是内嵌微处理器可编址。

背景技术

目前，公知的测量烧结混合料、精矿粉、洗精煤等散料水分，主要使用的仪器是各类中子、红外线、微波测水仪。其传感装置，或具有放射性污染，或在高温、高粉尘和具有蒸汽条件下工作极不稳定，甚至不能工作。并且，价格昂贵、维护费用高、结构复杂。某些电阻式水分测定仪，电容式水分测定仪利用检测电极对水分的敏感特性(电阻，电容的变化)测量水分，其缺点是，响应时间长(10秒-10分)，精度不高(±2％)，有长期漂移现象。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述不足，提出一种带有RS-485接口，可以实现远距离传输，可编址，在线连续测量的散料水分仪，它不仅用于测量烧结混合料水分，还可测量其它散料水分。

本实用新型所采用的技术方案是：参见图1，RS-485接口可编址接触式散料水分仪由直流稳压电源(1)，内含EEPROM的微处理器(2)，A/D转换电路(3)，自适应检测电路(4)，激励电路(5)，通讯接口电路(6)，激励检测电极(7)组成。采用PCB印刷电路板，以模块式结构组装在机箱内。

参见图2，内含EEPROM的微处理器定时给出激励信号，此信号经激励电路完成电平转换，变换成高压脉冲信号，经激励检测电极施加于被测散料。激励检测电极检测反映水分的电压信号，经自适应检测电路幅度变换后，送A/D转换电路，微处理器控制A/D转换电路的启动和停止，A/D转换电路将模拟电压信号转换成数字量，微处理器读取数字量，经软件处理，得到被测散料的水分值，经RS-485通讯接口电路传送给上位计算机。

散料水分仪上电后，内含EEPROM的微处理器中的程序开始运行，微处理器IC1的P1.3口输出低电平，实时接收来自RS-485通讯接口电路IC2的命令编码，经解码分析后，根据接收的命令编码，决定是设置本机地址还是测量水分。如接收的命令编码是测量水分，则将命令码中的地址与预先编址并存储于EEPROM中的本机地址进行比较，如地址相符，命令正确，则定时经端口P1.2给出一个脉冲信号，也就是激励信号，此信号驱动晶体管T，使之交替导通、截止，将直流高压V1经电感器L周期性的通过激励检测电极1、2施加于被测散料，同时检测脉冲电压，这个脉冲电压与被测散料的水分有关，此脉冲电压经电容器C、变压器TR、电阻器R3耦合到程控数字电位器IC4，电阻器R1、R2对直流电压VCC分压以提供直流偏移电压，电阻器R3、R1、R2、程控数字电位器IC4的共同作用是使加到A/D转换电路IC3输入端的电压有足够的自适应幅度值，A/D转换电路IC3将幅度自适应的输入电压转换成数字量，微处理器读取数字量，经软件比较处理，得到被测散料的水分值，经RS-485通讯接口电路IC2向外输出以数字式信号表示的水分值，若命令不正确或地址不符，则不予响应。如接收的命令编码是设置本机地址，则将命令码中的地址保存在EEPROM中，可为每个RS-485接口可编址接触式散料水分仪设置不同的本机地址，地址范围0～255。因此，可构成远程(可达1200米)多点(可达256点)分布式水分测量系统。

本实用新型的有益效果是，实现了在线连续测量散料水分，输入信号自适应，通过RS-485接口输出数字式水分值，并且经RS-485接口对水分仪编址，可用于构建远程(可达1200米)多点(可达256点)分布式水分测量系统。

附图说明

图1是本实用新型的电路组成框图

图2是本实用新型的电路原理图

图3是本实用新型的外形结构示意图

图1中：1表示直流稳压电源，接入220V交流电后，经变压、整流、滤波、稳压，向其它电路提供电源。

2表示微处理器，实时接收来自RS-485通讯接口电路的命令，按程序控制各部分电路协调工作，微处理器内部的EEPROM存储水分仪的本机地址。

3表示A/D转换电路，将模拟检测信号转换成数字量，供微处理器处理。

4表示自适应检测电路，将激励检测电极检测到的电压信号自适应变换成有一定幅度值的电压信号，送A/D转换电路。

5表示激励电路，产生激励信号，完成电平转换，经激励检测电极施加到被测散料。

6表示通讯接口电路，提供RS-485通讯接口，接收命令，回传数据，组成远程多点分布式水分测量系统。

7表示激励检测电极，与被测散料接触，将激励施加于被测散料，并取出检测信号。两个电极与被测散料接触，即作为激励电极提供激励脉冲，又作为检测电极，检测反映水分的电压信号。

图3中：3-1表示接触式散料水分仪前面版，面板上的两个接线柱1、2对应接激励检测电极1、2。

3-2表示接触式散料水分仪后面版，分别开有RS-485通讯接口孔、电源接口孔。

具体实施方式

在图2中，1、2是激励检测电极。IC1是内含EEPROM的微处理器，晶体振荡器CRY、电容器C1、C2组成时钟振荡电路。IC5是上电复位芯片。IC2是RS-485通讯接口芯片，R5是RS-485数据线上拉电阻器，R6是RS-485数据线下拉电阻器。通讯接口由IC2、R5、R6组成。R4是上拉电阻器，T是晶体管，L是电感器，C3是电容器，TR是耦合变压器，R1、R2、R3是电阻器，IC4是程控数字电位器，IC3是A/D转换器。电路的工作电压是直流5V。将软件固化于IC1内，按图2所示连接关系，将上述元器件焊接在双面印刷电路板PCB上，放置于机箱内，焊接出2根引线，其中：1-激励检测电极1，2-激励检测电极2，并用接线端子固定于前面板。

Claims (5)

1.一种RS-485接口可编址接触式散料水分仪，由直流稳压电源，内含EEPROM的微处理器，A/D转换电路，自适应检测电路，激励电路，通讯接口电路，激励检测电极组成，其特征是：微处理器定时给出激励信号，此信号经激励电路完成电平转换，变换成高压脉冲信号，经激励检测电极施加于被测散料，激励检测电极检测反映水分的电压信号，经自适应检测电路幅度变换后，送A/D转换电路，微处理器控制A/D转换电路的启动和停止，A/D转换电路将模拟电压信号转换成数字量，微处理器读取数字量，经软件处理，得到被测散料的水分值，经RS-485通讯接口电路传送给上位计算机。

2.根据权利要求1所述的水分仪，其特征是：两个激励检测电极与被测散料接触，即作为激励电极提供激励脉冲，又作为检测电极，检测反映水分的电压信号。

3.根据权利要求1所述的水分仪，其特征是：激励电路由直流高压，电感器，晶体管组成，微处理器定时从端口给出一个脉冲信号，此信号驱动晶体管，使之交替导通，截止，将直流高压经电感器周期性的通过激励检测电极1、2施加于被测散料，与被测散料接触的检测检测电极1、2检测脉冲电压，它与被测散料的水分有关。

4.根据权利要求1所述的水分仪，其特征是：自适应检测电路由电容器，变压器，电阻网络，程控数字电位器，直流电压组成，微处理器给出脉冲信号，此脉冲电压经电容器，变压器耦合到电阻网络，程控数字电位器，程控数字电位器将电压自适应变换到一定幅度值，送A/D转换电路，转换成数字量。

5.根据权利要求1所述的水分仪，其特征是：内含EEPROM的微处理器，存储水分仪的本机地址。