本發(fā)明涉及稱重計量領(lǐng)域，特別是一種基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置和稱重方法。

背景技術(shù)：

1、傳感器技術(shù)的發(fā)展比較成熟，傳統(tǒng)的數(shù)字式傳感器采用集成化的a/d轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字化信號傳輸和數(shù)字濾波技術(shù)，可以提高測量精度和工作可靠性.但是傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸技術(shù)抗干擾能力差，傳輸延遲大，從而無法實時反饋測量結(jié)果，而且需要專用線纜，安裝復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置和稱量方法，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，包含壓力感應(yīng)單元、模擬電路單元、數(shù)字電路單元和外殼；

3、所述模擬電路單元和所述數(shù)字電路單元設(shè)置在所述外殼內(nèi)；所述壓力感應(yīng)單元固定在所述外殼上，同時穿越所述外殼后機(jī)械連接到稱重容器，同時電氣連接到所述模擬電路單元；所述模擬電路單元進(jìn)一步連接到所述數(shù)字電路單元；

4、負(fù)載放置在所述稱重容器內(nèi)，引起所述壓力感應(yīng)單元發(fā)生機(jī)械形變；所述模擬電路單元將機(jī)械形變轉(zhuǎn)換為模擬電信號后，再轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號傳輸?shù)剿鰯?shù)字電路單元中；所述數(shù)字電路單元處理所述數(shù)字電信號生成稱量信息，通過數(shù)字傳輸接口發(fā)送；所述數(shù)字傳輸接口是二線以太網(wǎng)通信接口。

5、進(jìn)一步地，所述壓力感應(yīng)單元包括彈性體和壓電轉(zhuǎn)換模塊；在所述彈性體上設(shè)置稱重容器安裝接口，用于傳遞來自所述負(fù)載的壓力；所述壓電轉(zhuǎn)換模塊固定在所述彈性體上，隨所述彈性體一起發(fā)生形變，激發(fā)與壓力相關(guān)的所述模擬電信號。

6、進(jìn)一步地，所述稱重容器安裝接口為多個相互平行設(shè)置的橫孔，或者是多個相互平行設(shè)置的豎孔；所述橫孔或者所述豎孔與所述稱重容器的外形匹配；所述稱重容器以插入所述橫孔或者所述豎孔的方式連接到所述彈性體。

7、進(jìn)一步地，所述彈性體的外形為矩形；在所述矩形中央開孔，嵌入安裝所述壓電轉(zhuǎn)換模塊。

8、進(jìn)一步地，在所述彈性體下方還設(shè)置有限位模塊，用于限制所述彈性體的最大形變；所述限位模塊固定在所述外殼上。

9、進(jìn)一步地，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊的外形為圓形，嵌入安裝在所述彈性體內(nèi)；在所述圓形的外沿上，對稱固定安裝鎳片和應(yīng)變片；所述鎳片和所述應(yīng)變片分別電氣連接到所述模擬電路單元。

10、進(jìn)一步地，所述模擬電路單元包含惠斯頓電橋、溫度矯正模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述惠斯頓電橋電氣連接到所述壓力感應(yīng)單元，偵測壓力變化并轉(zhuǎn)換為所述模擬電信號；所述溫度矯正模塊連接到所述惠斯頓電橋的輸出，對所述模擬電信號進(jìn)行溫度矯正，然后傳輸?shù)剿瞿?shù)轉(zhuǎn)換單元作為輸入；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將所述模擬電信號轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字電信號。

11、進(jìn)一步地，所述數(shù)字電路單元包含數(shù)字信號處理模塊和所述數(shù)字傳輸接口；所述數(shù)字信號處理模塊從所述數(shù)字電信號得到所述稱量信息，然后利用所述數(shù)字傳輸接口發(fā)送；所述數(shù)字傳輸接口包含所述二線以太網(wǎng)通信接口和串口通信接口。

12、進(jìn)一步地，在所述外殼的底部設(shè)置多個固定螺栓孔，用于在工作中固定所述稱重裝置。

13、本發(fā)明還公開了一種使用上述基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置的稱重方法，其特征在于，包含步驟：

14、步驟s1，利用在所述外殼底部的螺栓孔，使用螺栓將所述稱重裝置固定在工作平臺上；

15、步驟s2，將所述稱重容器通過稱重容器安裝接口，固定到所述壓力感應(yīng)單元上；

16、步驟s3，給所述模擬電路單元和所述數(shù)字電路單元上電；

17、步驟s4，在所述稱重容器中放置所述負(fù)載；

18、步驟s5，所述模擬電路單元和所述數(shù)字電路單元得到所述負(fù)載的所述稱量信息；

19、步驟s6，利用所述數(shù)字傳輸接口發(fā)送所述稱量信息。

20、鑒于上述技術(shù)特征，本發(fā)明基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置和稱重方法，具有如下優(yōu)點：

21、1、本發(fā)明的僅需兩根線纜即可交換以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，且具備長橋接距離（干線長度可達(dá)1,000?m，分支長度可達(dá)200?m），不僅方便新設(shè)備組網(wǎng)和安裝，也方便基于現(xiàn)有布線進(jìn)行現(xiàn)代化改造，實現(xiàn)低成本高效益方案。特別，在高速通信領(lǐng)域、需要基于以太網(wǎng)通信的領(lǐng)域、在潛在爆炸區(qū)域的安全操作領(lǐng)域，以及安裝長電纜等需求的領(lǐng)域，只需要對兩路線纜進(jìn)行專項改造，從而具備成本優(yōu)勢。

22、2、本發(fā)明基于成熟的以太網(wǎng)協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持多種不同的設(shè)備和應(yīng)用，從而具備采集和分析大量數(shù)據(jù)?的能力，為實施預(yù)防性維護(hù)等新型解決方案提供了現(xiàn)實基礎(chǔ)。

23、3、本發(fā)明還具備快速動態(tài)響應(yīng)能力，能夠準(zhǔn)確捕捉重量變化，并實時反饋測量結(jié)果的優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，包含壓力感應(yīng)單元、模擬電路單元、數(shù)字電路單元和外殼；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，所述壓力感應(yīng)單元包括彈性體和壓電轉(zhuǎn)換模塊；在所述彈性體上設(shè)置稱重容器安裝接口，用于傳遞來自所述負(fù)載的壓力；所述壓電轉(zhuǎn)換模塊固定在所述彈性體上，隨所述彈性體一起發(fā)生形變，激發(fā)與壓力相關(guān)的所述模擬電信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，所述稱重容器安裝接口為多個相互平行設(shè)置的橫孔，或者是多個相互平行設(shè)置的豎孔；所述橫孔或者所述豎孔與所述稱重容器的外形匹配；所述稱重容器以插入所述橫孔或者所述豎孔的方式連接到所述彈性體。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，所述彈性體的外形為矩形；在所述矩形中央開孔，嵌入安裝所述壓電轉(zhuǎn)換模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，在所述彈性體下方還設(shè)置有限位模塊，用于限制所述彈性體的最大形變；所述限位模塊固定在所述外殼上。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊的外形為圓形，嵌入安裝在所述彈性體內(nèi)；在所述圓形的外沿上，對稱固定安裝鎳片和應(yīng)變片；所述鎳片和所述應(yīng)變片分別電氣連接到所述模擬電路單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，所述模擬電路單元包含惠斯頓電橋、溫度矯正模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述惠斯頓電橋電氣連接到所述壓力感應(yīng)單元，偵測壓力變化并轉(zhuǎn)換為所述模擬電信號；所述溫度矯正模塊連接到所述惠斯頓電橋的輸出，對所述模擬電信號進(jìn)行溫度矯正，然后傳輸?shù)剿瞿?shù)轉(zhuǎn)換單元作為輸入；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將所述模擬電信號轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字電信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，所述數(shù)字電路單元包含數(shù)字信號處理模塊和所述數(shù)字傳輸接口；所述數(shù)字信號處理模塊從所述數(shù)字電信號得到所述稱量信息，然后利用所述數(shù)字傳輸接口發(fā)送；所述數(shù)字傳輸接口包含所述二線以太網(wǎng)通信接口和串口通信接口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，其特征在于，在所述外殼的底部設(shè)置多個固定螺栓孔，用于在工作中固定所述稱重裝置。

10.一種使用如權(quán)利要求1所述的基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置的稱重方法，其特征在于，包含步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及稱重計量領(lǐng)域，特別是一種基于二線以太網(wǎng)通信的數(shù)字式稱重裝置，包含壓力感應(yīng)單元、模擬電路單元、數(shù)字電路單元和外殼。模擬電路單元和數(shù)字電路單元設(shè)置在外殼內(nèi)。壓力感應(yīng)單元固定在外殼上，同時穿越外殼后機(jī)械連接到稱重容器，同時電氣連接到模擬電路單元。模擬電路單元進(jìn)一步連接到數(shù)字電路單元。本發(fā)明還包含稱重方法。本發(fā)明僅需兩根線纜即可交換以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，且具備長橋接距離，不僅方便新設(shè)備組網(wǎng)和安裝，也方便基于現(xiàn)有布線進(jìn)行現(xiàn)代化改造，實現(xiàn)低成本高效益方案。在高速通信領(lǐng)域、潛在爆炸區(qū)域的安全操作領(lǐng)域，以及安裝長電纜等領(lǐng)域，只需要對兩路線纜進(jìn)行專項改造，從而具備成本優(yōu)勢。本發(fā)明還備采集和分析大量數(shù)據(jù)的能力。

技術(shù)研發(fā)人員：馮正松,李靜飛,鐘華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海大和衡器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10