數(shù)字稱重傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稱重系統(tǒng)，尤其是涉及數(shù)字稱重傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)流程中，由稱重系統(tǒng)提供的重量信息是關(guān)鍵的信息來(lái)源和控制目標(biāo)。隨著數(shù)字化和信息化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)已經(jīng)開始進(jìn)入數(shù)字化稱重系統(tǒng)時(shí)代。具體來(lái)說(shuō)，在傳感器中內(nèi)置具備高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換功能和數(shù)字處理能力的電路，將傳感器的受載力信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。一只或多只數(shù)字稱重傳感器通過(guò)有線或者無(wú)線等通信方式，與儀表、工控機(jī)等終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的交互，共同構(gòu)成稱重通信拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。數(shù)字稱重傳感器將格式化后的稱重?cái)?shù)據(jù)發(fā)往儀表、工控機(jī)等終端設(shè)備，進(jìn)行最終處理和顯示。
[0003]數(shù)字稱重傳感器在稱重系統(tǒng)領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化給客戶帶來(lái)更多便利。隨著數(shù)字稱重傳感器功能的增強(qiáng)，客戶需求多樣性的增多，稱重系統(tǒng)過(guò)程及工況復(fù)雜性的增大?，F(xiàn)有的數(shù)字稱重傳感器與由其構(gòu)成的稱重系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工作模式單一，無(wú)法適應(yīng)多種配置模式的智能切換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于多組態(tài)技術(shù)的數(shù)字稱重傳感器智能網(wǎng)絡(luò)。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提出一種數(shù)字稱重傳感器，包括:測(cè)力元件，檢測(cè)該傳感器的加載力并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；電源激勵(lì)模塊，連接該測(cè)力元件，提供對(duì)該測(cè)力元件的激勵(lì)電壓；信號(hào)檢測(cè)模塊，連接該測(cè)力元件，將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)檢測(cè)模塊被一第一組態(tài)控制信息配置為使用對(duì)應(yīng)的檢測(cè)模式進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換；微處理器，連接該信號(hào)檢測(cè)模塊以接收該第一數(shù)字信號(hào)，該處理器被一第二組態(tài)控制信息配置為使用相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)核或者處理器來(lái)運(yùn)行；通信模塊，連接該微處理器，該通信模塊被一第三組態(tài)控制信息配置為使用相應(yīng)的通信協(xié)議、終端匹配和阻抗控制來(lái)進(jìn)行通信；線路電流控制模塊，根據(jù)一第四組態(tài)控制信息配置該電源激勵(lì)模塊、該信號(hào)檢測(cè)模塊、該微處理器和該通信模塊的通斷、電壓值和電流值；以及組態(tài)控制模塊，連接該信號(hào)檢測(cè)模塊、該微處理器、該通信模塊和該線路電流控制模塊，根據(jù)選定的工作模式發(fā)出第一至第四組態(tài)控制信息。
[0006]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，數(shù)字稱重傳感器還包括診斷分析模塊，連接該測(cè)力元件，將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換為反映傳感器狀態(tài)信息的第二數(shù)字信號(hào)，并傳輸給該微處理器，其中該組態(tài)控制模塊還根據(jù)稱重運(yùn)行模式或診斷分析模式配置該信號(hào)檢測(cè)模塊和該診斷分析模塊。
[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該信號(hào)檢測(cè)模塊的檢測(cè)模式包括高精度檢測(cè)模式、高響應(yīng)檢測(cè)模式和抗擾檢測(cè)模式。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該線路電流控制模塊能夠根據(jù)該第四組態(tài)控制信息配置、控制和實(shí)時(shí)檢測(cè)該電源激勵(lì)模塊、該信號(hào)檢測(cè)模塊、該微處理器和該通訊模塊的通斷、電壓值和電流值。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，數(shù)字稱重傳感器還包括預(yù)設(shè)功能控制模塊，連接該組態(tài)控制模塊，被一第五組態(tài)控制信息配置以使該傳感器工作于預(yù)設(shè)功能模式。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該組態(tài)控制模塊是在一通信配置模式及一通信編址模式下配置該通信模塊。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該信號(hào)檢測(cè)模塊包括高精度檢測(cè)模塊、高響應(yīng)檢測(cè)模塊和抗擾檢測(cè)模塊，分別在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)模式下工作。
[0012]本發(fā)明還提出一種數(shù)字稱重傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)如上所述的數(shù)字稱重傳感器。
[0013]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，數(shù)字稱重傳感器結(jié)合智能控制技術(shù)和控制邏輯，進(jìn)行多組態(tài)技術(shù)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行工作模式的實(shí)時(shí)配置，使其能夠?qū)崿F(xiàn)特定的功能應(yīng)用、控制過(guò)程。并且當(dāng)數(shù)字稱重傳感器組成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，也能選擇特定的組網(wǎng)形式。因此相比傳統(tǒng)的數(shù)字稱重傳感器，本發(fā)明具有更為靈活和多樣的工作模式。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0015]圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的組態(tài)化數(shù)字稱重傳感器電路框圖。
[0016]圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的組態(tài)化稱重儀表電路框圖。
[0017]圖3示出本發(fā)明一實(shí)施例的組態(tài)化的通信連接裝置示意圖。
[0018]圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的組態(tài)化稱重系統(tǒng)功能模式切換圖。
[0019]圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的組態(tài)化的數(shù)字稱重傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
[0020]圖6示出本發(fā)明另一實(shí)施例的組態(tài)化的數(shù)字稱重傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的組態(tài)化數(shù)字稱重傳感器電路框圖。參考圖1所示，數(shù)字稱重傳感器100包括測(cè)力元件101、電源激勵(lì)模塊110、信號(hào)檢測(cè)模塊120、診斷分析模塊130、微處理器140、通信模塊150、線路電流控制模塊160、組態(tài)控制模塊170以及預(yù)設(shè)功能模塊180。
[0022]測(cè)力元件101可以檢測(cè)傳感器的受載力并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。電源激勵(lì)模塊110連接測(cè)力元件101，用來(lái)提供對(duì)測(cè)力元件的激勵(lì)電壓。測(cè)力元件101的典型例子是電阻式應(yīng)變片。電阻式應(yīng)變片依據(jù)惠斯通電橋原理與感溫元件Ni/Pt電阻連接，在電源激勵(lì)模塊110的激勵(lì)電壓Ve+/X+和\ /Ie的作用下，將加載力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)VB(；P，Vbgn, Vsp, Vsno
[0023]信號(hào)檢測(cè)模塊120連接測(cè)力元件101，將各電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)。例如，電信號(hào)VB(；P，Vbgn, Vsp, Vsn會(huì)被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。信號(hào)檢測(cè)模塊120可以有不同的檢測(cè)模式來(lái)進(jìn)行前述的轉(zhuǎn)換，例如高精度檢測(cè)模式、高響應(yīng)檢測(cè)模式和抗擾檢測(cè)模式。信號(hào)檢測(cè)模塊120可以被來(lái)自組態(tài)控制模塊160的第一組態(tài)控制信息配置，以加載所需的檢測(cè)模式。在本實(shí)施例中，信號(hào)檢測(cè)模塊120被實(shí)施為包括高精度檢測(cè)模塊121、高響應(yīng)檢測(cè)模塊122和抗擾檢測(cè)模塊123，分別在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)模式下工作。信號(hào)檢測(cè)模塊120可在第一組態(tài)控制信息的配置下，切換這些模塊。在另一實(shí)施例中，信號(hào)檢測(cè)模塊120可以由整合的模塊來(lái)運(yùn)行這3種檢測(cè)模式。
[0024]診斷分析模塊130連接測(cè)力元件101，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為反映傳感器狀態(tài)信息的第二數(shù)字信號(hào)。例如，電信號(hào)VB(；P，Vbgn, Vsp, Vsn通過(guò)診斷分析模塊130，轉(zhuǎn)換為反映傳感器狀態(tài)信息的數(shù)字信號(hào)。
[0025]信號(hào)檢測(cè)模塊120和診斷分析模塊130通常地?fù)褚贿M(jìn)行工作，這可在傳感器的不同工作模式，例如稱重運(yùn)行模式或診斷分析模式下來(lái)進(jìn)行配置?？梢岳斫?，診斷分析模塊130并不是必須的，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)功能需要增加或者省略這一模塊和相應(yīng)的工作模式。
[0026]微處理器140連接信號(hào)檢測(cè)模塊120以接收前述的第一數(shù)字信號(hào)。微處理器140也連接信號(hào)檢測(cè)模塊120 (如有的話)以接收前述的第二數(shù)字信號(hào)。微處理器140可以包含單個(gè)核心、多個(gè)核心、單個(gè)處理器或者多個(gè)處理器。在微處理器140上運(yùn)行實(shí)現(xiàn)智能測(cè)量所需的程序。例如微處理器140可控制傳感器100的工作，并且對(duì)所收集的數(shù)字信號(hào)做進(jìn)一步處理?？煞奖愕赝ㄟ^(guò)接口來(lái)與微處理器140交換數(shù)據(jù)和交互指令。根據(jù)傳感器100的工作模式，微處理器130的工作也可以被進(jìn)行相應(yīng)的配置。例如，微處理器130可被一第二組態(tài)控制信息配置為使用相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)核或者處理器來(lái)運(yùn)行。
[0027]通信模塊150連接微處理器140。通信模塊150完成傳感器100和外部的數(shù)據(jù)和指令交互。通信模塊150可進(jìn)一步包括通信協(xié)議模塊151、通信接口模塊152和通信控制模塊153。通信協(xié)議模塊151負(fù)責(zé)將傳感器100的各種數(shù)據(jù)和交互指令，對(duì)RS232、RS485、RS422、CAN、Ethernet等多種有線或無(wú)線的通信協(xié)議進(jìn)行解析。通信接口模塊152負(fù)責(zé)將處理后的各種數(shù)據(jù)和交互指令，依據(jù)各自通信協(xié)議要求的接口驅(qū)動(dòng)方式完成收發(fā)工作。通信控制模塊153負(fù)責(zé)依據(jù)需要，對(duì)通信協(xié)議模塊151和通信接口模塊152進(jìn)行配置和實(shí)時(shí)控制，同時(shí)完成不同通信協(xié)議所需要的終端匹配、信號(hào)匹配和阻抗控制等具體要求。通信模塊150可被一第三組態(tài)控制信息配置為使用相應(yīng)的通信協(xié)議、終端匹配和阻抗控制來(lái)進(jìn)行通信。
[0028]線路電流控制模塊16