如何在高溫環(huán)境下稱重信號(hào)傳輸

稱重顯現(xiàn)儀表因電子器件受允許工作溫度的影響限制，普通只能在0～40℃條件下*工作，因而如何將高溫區(qū)電子秤的稱重信號(hào)傳輸?shù)匠貐^(qū)停止處置與顯現(xiàn)，是一個(gè)必需處理的重要問題。本文著重引見信號(hào)傳輸在運(yùn)用中的難點(diǎn)問題和處理計(jì)劃。高溫環(huán)境下稱重信號(hào)如何傳輸。
    一、引言
    高溫環(huán)境，是指電子衡器設(shè)備所處的現(xiàn)場環(huán)境溫度超出50℃及以上。如冶金企業(yè)的煉鋼鋼水包計(jì)量、鐵水包計(jì)量、鋼水包行車計(jì)量、熱送焦炭計(jì)量、熱送燒結(jié)礦計(jì)量、紅送鋼坯計(jì)量、線材軋制在線計(jì)量等。高溫稱重傳感器的運(yùn)用環(huán)境普通都十分惡劣，如在冶金行業(yè)應(yīng)用時(shí)環(huán)境溫度梯度變化猛烈，鋼水澆注時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量灰塵、腐蝕性氣體、潮氣等，鋼坯連鑄回轉(zhuǎn)爐鋼包電子秤，由于轉(zhuǎn)臺(tái)為360°旋轉(zhuǎn)，傳感器信號(hào)線會(huì)被纏繞，信號(hào)無法停止有線傳輸，因而高溫環(huán)境稱重除選用耐高溫的傳感器、接線端子、引線、電纜等特殊元器件外，還必需采用特殊的制造工件和補(bǔ)償手腕以及多種傳輸方式來保證信號(hào)傳輸牢靠。
    二、稱重信號(hào)傳輸走線方式
    稱重傳感器引出線為高溫（300℃）電纜，信號(hào)調(diào)整器引出線與稱重顯現(xiàn)器假如直接用導(dǎo)線銜接此辦法投資小，但若操作不當(dāng)易形成導(dǎo)線扭斷影響正常稱量，依據(jù)不同的運(yùn)用狀況，在設(shè)計(jì)中可經(jīng)過以下兩種方式銜接：
    1.采用轉(zhuǎn)換器集流環(huán)信號(hào)傳輸安裝（以CXZ-2型為例）
    ①回轉(zhuǎn)爐鋼包電子秤，可在回轉(zhuǎn)臺(tái)支承柱的筒腔內(nèi)設(shè)置一個(gè)接線盒，引出的總線輸入到CXZ-2型轉(zhuǎn)換器集流環(huán)信號(hào)傳輸安裝。能有效將回轉(zhuǎn)臺(tái)恣意角度旋轉(zhuǎn)時(shí)的傳感器信號(hào)無誤地傳輸?shù)絻x表中，而不受外界信號(hào)干擾，處理了由于鋼包工作臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)使電纜發(fā)作互相纏繞而無法完成稱重信號(hào)有線傳輸?shù)碾y題。
       
    ②CXZ-2型信號(hào)集流環(huán)由主軸、外罩、底座等三大部件組成。裝置時(shí)轉(zhuǎn)換器主軸必需與搖臂主軸同心。裝置接線方式如圖2。轉(zhuǎn)換器上有四組航空插座。從表面看兩組在主軸，兩組在外罩上，而實(shí)踐主軸上兩組分別與外罩上兩組是相通的。當(dāng)轉(zhuǎn)換器外罩旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸上一直有兩組穩(wěn)定的信號(hào)輸出。接線辦法為：
    a.外罩上兩組航空插頭分別與兩搖臂上鋼包秤接線盒輸出線相連。
    b.主軸上兩組航空插座分別與操作室稱重儀表輸入線相銜接。
    ③CXZ-2型傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換器，是一種把傳感器信號(hào)經(jīng)過滑環(huán)傳輸?shù)较乱还ぷ鳝h(huán)節(jié)的信號(hào)轉(zhuǎn)換安裝。CXZ-2型傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換器主要功用特性：
       
    a.可完成兩組傳感器停止自動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換。
    b.內(nèi)部信號(hào)經(jīng)過銀片接觸式傳送。
    c.可完成雙向傳輸。
    d.不受外界信號(hào)干擾。
        
    2.采用無線傳輸方式
    無線傳輸型稱重測力儀器，是由一組數(shù)字式稱重測力及發(fā)射安裝和另一組接納顯現(xiàn)安裝組合而成的。它是經(jīng)過稱重測力元件感測所稱重量，經(jīng)放大器將此信號(hào)放大，再由濾波器濾除雜訊后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并經(jīng)過發(fā)射安裝發(fā)射進(jìn)來。另一組的接納安裝接納上述無線信號(hào)，解碼復(fù)原成數(shù)字信號(hào)送至微型計(jì)算機(jī)停止處置后直接顯現(xiàn)其數(shù)值，也可經(jīng)過串行接口送至*控制計(jì)算機(jī)停止處置，合適各種大包秤、中包秤、行車秤等稱重計(jì)量、鋼包爐前稱重信號(hào)不便當(dāng)走線的稱重控制系統(tǒng)中。無線發(fā)射機(jī)，是由A/D轉(zhuǎn)換盒、發(fā)射盒構(gòu)成，其中A/D轉(zhuǎn)換盒中包含高精度A/D轉(zhuǎn)換器及微處置器。它將現(xiàn)場的稱重信號(hào)停止處置并發(fā)射給無線接納機(jī)。其具有*的抗電源干擾才能；具有軟件自動(dòng)恢復(fù)功用，使儀表能在惡劣的環(huán)境中正常工作；采用多種數(shù)字濾波辦法，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。
    四、稱重信號(hào)電氣銜接方面
    在傳感器的信號(hào)電纜電氣銜接方面，傳感器的信號(hào)電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電力電源及其它強(qiáng)干擾源；信號(hào)電纜線應(yīng)采用防水導(dǎo)管維護(hù)；不要自行加長電纜線；電磁場對(duì)傳感器輸出紊亂的影響。在此狀況下，應(yīng)對(duì)傳感器的屏蔽性停止嚴(yán)厲檢查，看其能否具有良好的抗電磁才能。傳感器的信號(hào)電纜，不與強(qiáng)電電源線或控制線并行布置（例如不要把傳感器信號(hào)線和強(qiáng)電電源線及控制線置于同一管道內(nèi)）。若它們必需并行放置，那么，它們之間的間隔應(yīng)堅(jiān)持在50cm以上，并把信號(hào)線用金屬管套起來。不論在何種狀況下，電源線和控制線均應(yīng)絞合起來，絞合水平50轉(zhuǎn)／米，若傳感器信號(hào)線需求延長，則應(yīng)采用特制的密封電纜接線盒。若不用此種接線盒，而采用電纜與電纜直接對(duì)接（錫焊端頭），則應(yīng)對(duì)其停止密封防潮處置。一切通向顯現(xiàn)電路或從電路引出的導(dǎo)線，均應(yīng)采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接及接地點(diǎn)特別予以留意，接好后應(yīng)檢驗(yàn)絕緣電阻，且需到達(dá)規(guī)范（2000MΩ～5000MΩ），必要時(shí)，應(yīng)重新標(biāo)定傳感器。若信號(hào)電纜線很長，又要保證很高的丈量精度，應(yīng)思索采用帶有中繼放大器的電纜補(bǔ)償更為合理。傳感器輸出信號(hào)讀出電路不應(yīng)和能產(chǎn)生激烈干擾的設(shè)備（如可控硅、接觸器等）及有可觀熱量產(chǎn)生的設(shè)備放在同一箱體中，若不能保證這一點(diǎn)，則應(yīng)思索在它們之間設(shè)置障板隔離之，并在箱體內(nèi)安頓風(fēng)扇。用以丈量傳感器輸出信號(hào)的電子線路，應(yīng)盡可能配置獨(dú)立的供電變壓器，而不要和接觸器等設(shè)備共用同一主電源。
    五、完畢語
    經(jīng)過完成多臺(tái)耐高溫電子秤的設(shè)計(jì)改造，處理高溫環(huán)境稱重獲得了較好的應(yīng)用效果。順應(yīng)環(huán)境惡劣及高溫車間運(yùn)用，有利于稱重的精度及系統(tǒng)的牢靠性，保證稱重的穩(wěn)定性。數(shù)字化傳感器的信號(hào)經(jīng)匹配器用有線或無線方式傳至稱重儀表，停止顯現(xiàn)、打印、貯存等操作。還可裝備大屏幕、無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、打印機(jī)等，進(jìn)步了高溫稱重的現(xiàn)代化管理程度，從而獲得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
    藍(lán)牙(Bluetooth)作為一種近距離 無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，是由愛立信、 舊M、英特爾、諾基亞、東芝等5家公司 于1"8年5月聯(lián)合制定的。其.主要在 于實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸速率為.1Mbps (有效傳輸速率為721kbps), M大傳 輸距離為10m的無線通信。
  本文就藍(lán)牙技術(shù)在家居設(shè)備控制 方面的課題展開論述并提出一種基于 藍(lán)牙技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的解決 方案、智能家居系統(tǒng)組成及原理
1.智能家居網(wǎng)絡(luò)的基本組成
    智能家居網(wǎng)絡(luò)是指奮家庭內(nèi)部通 過一定的傳輸介質(zhì)將各種電氣設(shè)備和 電氣子系統(tǒng)連接起來,采用統(tǒng)一的通倍 協(xié)議,對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享,對(duì)外通過網(wǎng) 關(guān)與外部網(wǎng)互連進(jìn)行信息交換,為用戶 提供設(shè)備監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)傳輸、安全報(bào)替和總和信息 服務(wù)的局 域網(wǎng)絡(luò)，也 稱為智能 家居系統(tǒng)。
    由于家居 環(huán)境的固 有特點(diǎn),以 及家居設(shè) 備安裝的隨機(jī)性,傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn) 出其局限性,使得無線家居網(wǎng)絡(luò)的研究 成為了熱點(diǎn),,這種基于藍(lán)牙技術(shù)的新型 智能家居網(wǎng)絡(luò),將各種家用設(shè)備和家用 監(jiān)控系統(tǒng)，如PC、PDA、電視機(jī)、空調(diào) 機(jī)、洗衣機(jī)、傳真機(jī)、電腦.煤氣泄漏及 安防報(bào)莆系統(tǒng)等過快速、安全、可靠 的無線鏈路連接到一個(gè)家庭計(jì)篝機(jī)上， 再由該計(jì)算機(jī)將智能家居®域網(wǎng)與互 連網(wǎng)和PSTN相連，紐成智能家居控制 網(wǎng)，擰制網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
    (1)智能安防系統(tǒng)..實(shí)現(xiàn)家底的防 火、防盜和防煤氣泄漏。通過無線連接在特定情況下由智能監(jiān)控系統(tǒng)通過電 話網(wǎng)向主人報(bào)*或通過Internet向監(jiān)' 控中心報(bào)警。
    (2)智能家居布線系統(tǒng),，將*庭內(nèi) 的各種網(wǎng)絡(luò)信息家電三表系統(tǒng)、各類 開關(guān)、、傳A、電腦、煤氣泄漏及安 防報(bào)S設(shè)備等，進(jìn)行有序的統(tǒng)一規(guī)劃， 以便實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，使之功能更強(qiáng)大、 使用S方便。
2 .智能家居網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計(jì) 基T藍(lán)計(jì)技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò),其 硬件組成主要包括藍(lán)牙主設(shè)備和藍(lán)玎 從設(shè)備兩大部分。所有的從設(shè)備都是內(nèi) 嵌藍(lán)牙欞塊和MCU的通信終端.
    三、稱重信號(hào)傳輸數(shù)字化
    由于模仿式稱重傳感器輸出信號(hào)小，抗干擾才能差，傳輸間隔短，稱重顯現(xiàn)控制儀復(fù)雜，組秤調(diào)試周期長，基本不順應(yīng)智能電子衡器的開展。數(shù)字稱重傳感器系統(tǒng)是將傳統(tǒng)模仿應(yīng)變式傳感器與現(xiàn)代電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)相集成而開展起來的新型電子稱量技術(shù)，其主要特性如下：
    1.經(jīng)過數(shù)字補(bǔ)償電路和數(shù)字補(bǔ)償工藝，可停止線性、滯后、蠕變等補(bǔ)償，改善了性能；內(nèi)裝溫度傳感器，經(jīng)過補(bǔ)償軟件可停止實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償，穩(wěn)定性好，減小了衡器的系統(tǒng)誤差。
    2.由模仿信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)步了傳感器輸出信號(hào)的抗干擾才能，特別適用于電磁干擾強(qiáng)、信號(hào)傳輸間隔遠(yuǎn)的工作環(huán)境。
    3.運(yùn)用一對(duì)一的A/D轉(zhuǎn)換辦法（即每只傳感器均配有一路A/D轉(zhuǎn)換器），簡化了秤體的標(biāo)定、調(diào)整過程，依據(jù)用戶實(shí)踐運(yùn)用經(jīng)歷，運(yùn)用數(shù)字傳感器系統(tǒng)電子衡器的標(biāo)定時(shí)間約為傳統(tǒng)辦法的1/4。
    4.各數(shù)字式智能稱重傳感器的地址可調(diào)，便于應(yīng)用與互換。記憶才能免除了改換傳感器后的校準(zhǔn)問題；在無法用砝碼停止標(biāo)定的場所，輸入各傳感器的標(biāo)定參數(shù)后，可保證衡器的工作才能，特別適用于無法用砝碼停止標(biāo)定的稱量系統(tǒng)。
    5.改善了電子衡器的維護(hù)特性，關(guān)于沒有維修才能的直接用戶來說是至關(guān)重要的。采用數(shù)字傳感器系統(tǒng)的電子衡器，在傳感器或系統(tǒng)中的部件發(fā)作毛病時(shí)，可較地指出所損壞的傳感器的位置，以便停止改換。特別需指出的是采用數(shù)字傳感器系統(tǒng)的電子衡器中當(dāng)某一個(gè)傳感器發(fā)作毛病時(shí)，數(shù)字傳感器系統(tǒng)在停止必要的設(shè)置后，仍能保證衡器的工作才能。
    6.稱重傳感器采用高集成化高智能化的處置單元全數(shù)字量輸出；能夠避免用簡單電路改動(dòng)稱量信號(hào)大小的方式停止**。
    7.采用軟件運(yùn)算辦法替代常規(guī)運(yùn)用電位器辦法停止秤體四角器整，消弭了可調(diào)理電位器產(chǎn)生的溫漂和時(shí)漂影響，進(jìn)步了衡器的穩(wěn)定性和牢靠性。
    8.數(shù)字通訊技術(shù)采用工業(yè)規(guī)范RS232/485接口總線技術(shù)，完成稱重信號(hào)的遠(yuǎn)間隔傳輸，傳輸間隔不小于1000m；輸出信號(hào)大，可達(dá)3V～4V，信噪比高使抗干擾才能加強(qiáng)，同時(shí)進(jìn)步了系統(tǒng)的防雷擊才能；高抗干擾、高精度稱重濾波技術(shù)，將一臺(tái)普通的電子秤讀數(shù)穩(wěn)定度進(jìn)步五倍以上。其中數(shù)字稱重系統(tǒng)與模仿稱重系統(tǒng)的基本區(qū)別是：
       
    ①數(shù)字稱重系統(tǒng)可對(duì)本系統(tǒng)內(nèi)的每一個(gè)稱重傳感器單獨(dú)尋址，從而可分別對(duì)其停止監(jiān)控、毛病辨認(rèn)和稱重信息處置，具有自辨認(rèn)、自診斷、自校準(zhǔn)、無砝碼標(biāo)定功用，大大進(jìn)步了系統(tǒng)的自動(dòng)控制才能。
       
    ②模仿稱重系統(tǒng)其底層的溯源器是規(guī)范法碼，而數(shù)字稱重系統(tǒng)為規(guī)范力源，這一特性奠定了數(shù)字電子衡器無法碼檢定的理論根底，為工業(yè)稱重計(jì)量儉省了大量人力物力。
       
    ③模仿稱重系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器只要16bit，即有50000個(gè)可用計(jì)數(shù)；而每一個(gè)數(shù)字稱重傳感器的分辨力為20bit，相當(dāng)于1000000個(gè)可用計(jì)數(shù)，4個(gè)數(shù)字稱重傳感器組成的數(shù)字稱重系統(tǒng)，能夠提供4000000個(gè)可用計(jì)數(shù)的分辨力。這不只對(duì)需求添加小量物料的電子配料秤，就是對(duì)普通的電子衡器進(jìn)步分辨力也是至關(guān)重要的。正是數(shù)字稱重技術(shù)克制了模仿稱重系統(tǒng)固有的缺陷，使稱重計(jì)量技術(shù)跟上現(xiàn)代工業(yè)消費(fèi)過程自動(dòng)化、智能化的開展潮流。稱重傳感器的智能化有兩種構(gòu)造：整體型——在稱重傳感器內(nèi)部增加放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、微處置器、溫度傳感器等數(shù)字處置電路，應(yīng)用數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與工藝完成各項(xiàng)補(bǔ)償。模塊化別離型——將整體型數(shù)字式智能稱重傳感器內(nèi)的數(shù)字電路置于外部接線盒內(nèi)，稱為數(shù)字模盒。將普通模仿式稱重傳感器接入數(shù)字模盒，就可變模仿輸出為數(shù)字輸出，將原先在傳感器內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換電路移至接線盒內(nèi)，通常將具有A/D轉(zhuǎn)換模塊的接線盒稱為數(shù)字接線盒，再將數(shù)字接線盒輸出的數(shù)字信號(hào)傳送給顯現(xiàn)控制器。這一構(gòu)造大大改善了A/D轉(zhuǎn)換電路的工作環(huán)境，其特性如下：a.具有數(shù)字稱重傳感器的全部特性，配置靈敏，便當(dāng)。b.模塊化數(shù)字傳感器系統(tǒng)穩(wěn)定性大大進(jìn)步。c.總線構(gòu)造便于多個(gè)稱量傳感器的應(yīng)用可經(jīng)過指令更改傳感器的丈量特性；布線簡單，驚奇的通訊技術(shù)完成電子秤多CPU單總線雙向數(shù)據(jù)通訊。從顯現(xiàn)控制器至數(shù)字接線盒只需一條電纜線。一臺(tái)PC機(jī)可遙控幾十臺(tái)電子秤鍵盤操作和各種數(shù)據(jù)采集。所以，應(yīng)用整體型數(shù)字稱重傳感器（內(nèi)含放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、CPU和溫度傳感器等）或模仿式稱重傳感器加數(shù)字接線盒（含A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電路和微處置器等）組成的數(shù)字稱重系統(tǒng)是現(xiàn)代稱重計(jì)量與控制系統(tǒng)工程的重要開展方向，數(shù)字丈量技術(shù)保證以高精度和高牢靠性順應(yīng)代表現(xiàn)代控制技術(shù)開展趨向的現(xiàn)場總線、控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展的需求。數(shù)字化稱重是電子稱重技術(shù)開展的必然趨向。高溫環(huán)境下稱重信號(hào)如何傳輸。