如何在高溫環(huán)境下稱重信號傳輸
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)電子秤的稱重信號傳輸?shù)匠貐^(qū)停止處置與顯現(xiàn)，是一個必需處理的重要問題。本文著重引見信號傳輸在運用中的難點問題和處理計劃。高溫環(huán)境下稱重信號如何傳輸。
一、引言
高溫環(huán)境，是指電子衡器設備所處的現(xiàn)場環(huán)境溫度超出50℃及以上。如冶金企業(yè)的煉鋼鋼水包計量、鐵水包計量、鋼水包行車計量、熱送焦炭計量、熱送燒結礦計量、紅送鋼坯計量、線材軋制在線計量等。高溫稱重傳感器的運用環(huán)境普通都十分惡劣，如在冶金行業(yè)應用時環(huán)境溫度梯度變化猛烈，鋼水澆注時會產(chǎn)生大量灰塵、腐蝕性氣體、潮氣等，鋼坯連鑄回轉爐鋼包電子秤，由于轉臺為360°旋轉，傳感器信號線會被纏繞，信號無法停止有線傳輸，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償手腕以及多種傳輸方式來保證信號傳輸牢靠。
二、稱重信號傳輸走線方式
稱重傳感器引出線為高溫（300℃）電纜，信號調整器引出線與稱重顯現(xiàn)器假如直接用導線銜接此辦法投資小，但若操作不當易形成導線扭斷影響正常稱量，依據(jù)不同的運用狀況，在設計中可經(jīng)過以下兩種方式銜接：
1.采用轉換器集流環(huán)信號傳輸安裝（以CXZ-2型為例）
①回轉爐鋼包電子秤，可在回轉臺支承柱的筒腔內設置一個接線盒，引出的總線輸入到CXZ-2型轉換器集流環(huán)信號傳輸安裝。能有效將回轉臺恣意角度旋轉時的傳感器信號無誤地傳輸?shù)絻x表中，而不受外界信號干擾，處理了由于鋼包工作臺回轉時使電纜發(fā)作互相纏繞而無法完成稱重信號有線傳輸?shù)碾y題。
②CXZ-2型信號集流環(huán)由主軸、外罩、底座等三大部件組成。裝置時轉換器主軸必需與搖臂主軸同心。裝置接線方式如圖2。轉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，而實踐主軸上兩組分別與外罩上兩組是相通的。當轉換器外罩旋轉時主軸上一直有兩組穩(wěn)定的信號輸出。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型傳感器信號轉換器，是一種把傳感器信號經(jīng)過滑環(huán)傳輸?shù)较乱还ぷ鳝h(huán)節(jié)的信號轉換安裝。CXZ-2型傳感器信號轉換器主要功用特性：
a.可完成兩組傳感器停止自動信號轉換。
b.內部信號經(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)放大器將此信號放大，再由濾波器濾除雜訊后，由模數(shù)轉換器轉換成數(shù)字信號并經(jīng)過發(fā)射安裝發(fā)射進來。另一組的接納安裝接納上述無線信號，解碼復原成數(shù)字信號送至微型計算機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*控制計算機停止處置，合適各種大包秤、中包秤、行車秤等稱重計量、鋼包爐前稱重信號不便當走線的稱重控制系統(tǒng)中。無線發(fā)射機，是由A/D轉換盒、發(fā)射盒構成，其中A/D轉換盒中包含高精度A/D轉換器及微處置器。它將現(xiàn)場的稱重信號停止處置并發(fā)射給無線接納機。其具有*的抗電源干擾才能；具有軟件自動恢復功用，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，動態(tài)響應速度快。
四、稱重信號電氣銜接方面
在傳感器的信號電纜電氣銜接方面，傳感器的信號電纜線應遠離強電力電源及其它強干擾源；信號電纜線應采用防水導管維護；不要自行加長電纜線；電磁場對傳感器輸出紊亂的影響。在此狀況下，應對傳感器的屏蔽性停止嚴厲檢查，看其能否具有良好的抗電磁才能。傳感器的信號電纜，不與強電電源線或控制線并行布置（例如不要把傳感器信號線和強電電源線及控制線置于同一管道內）。若它們必需并行放置，那么，它們之間的間隔應堅持在50cm以上，并把信號線用金屬管套起來。不論在何種狀況下，電源線和控制線均應絞合起來，絞合水平50轉／米，若傳感器信號線需求延長，則應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接（錫焊端頭），則應對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線，均應采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接及接地點特別予以留意，接好后應檢驗絕緣電阻，且需到達規(guī)范（2000MΩ～5000MΩ），必要時，應重新標定傳感器。若信號電纜線很長，又要保證很高的丈量精度，應思索采用帶有中繼放大器的電纜補償更為合理。傳感器輸出信號讀出電路不應和能產(chǎn)生激烈干擾的設備（如可控硅、接觸器等）及有可觀熱量產(chǎn)生的設備放在同一箱體中，若不能保證這一點，則應思索在它們之間設置障板隔離之，并在箱體內安頓風扇。用以丈量傳感器輸出信號的電子線路，應盡可能配置獨立的供電變壓器，而不要和接觸器等設備共用同一主電源。
五、完畢語
經(jīng)過完成多臺耐高溫電子秤的設計改造，處理高溫環(huán)境稱重獲得了較好的應用效果。順應環(huán)境惡劣及高溫車間運用，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、打印機等，進步了高溫稱重的現(xiàn)代化管理程度，從而獲得較好的社會效益和經(jīng)濟效益。
藍牙(Bluetooth)作為一種近距離 無線通信技術的標準，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。
本文就藍牙技術在家居設備控制 方面的課題展開論述并提出一種基于 藍牙技術的智能家居網(wǎng)絡設計的解決 方案、智能家居系統(tǒng)組成及原理
1.智能家居網(wǎng)絡的基本組成
智能家居網(wǎng)絡是指奮家庭內部通 過一定的傳輸介質將各種電氣設備和 電氣子系統(tǒng)連接起來,采用統(tǒng)一的通倍 協(xié)議,對內實現(xiàn)資源共享,對外通過網(wǎng) 關與外部網(wǎng)互連進行信息交換,為用戶 提供設備監(jiān)控、網(wǎng)絡傳輸、安全報替和總和信息 服務的局 域網(wǎng)絡，也 稱為智能 家居系統(tǒng)。
由于家居 環(huán)境的固 有特點,以 及家居設 備安裝的隨機性,傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡表現(xiàn) 出其局限性,使得無線家居網(wǎng)絡的研究 成為了熱點,,這種基于藍牙技術的新型 智能家居網(wǎng)絡,將各種家用設備和家用 監(jiān)控系統(tǒng)，如PC、PDA、電視機、空調 機、洗衣機、傳真機、電腦.煤氣泄漏及 安防報莆系統(tǒng)等過快速、安全、可靠 的無線鏈路連接到一個家庭計篝機上， 再由該計算機將智能家居®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)絡主要實現(xiàn)以下功能：
(1)智能安防系統(tǒng)..實現(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*或通過Internet向監(jiān)' 控中心報警。
(2)智能家居布線系統(tǒng),，將*庭內 的各種網(wǎng)絡信息家電三表系統(tǒng)、各類 開關、、傳A、電腦、煤氣泄漏及安 防報S設備等，進行有序的統(tǒng)一規(guī)劃， 以便實現(xiàn)統(tǒng)一管理，使之功能更強大、 使用S方便。
2 .智能家居網(wǎng)絡的硬件設計 基T藍計技術的智能家居網(wǎng)絡,其 硬件組成主要包括藍牙主設備和藍玎 從設備兩大部分。所有的從設備都是內 嵌藍牙欞塊和MCU的通信終端.
三、稱重信號傳輸數(shù)字化
由于模仿式稱重傳感器輸出信號小，抗干擾才能差，傳輸間隔短，稱重顯現(xiàn)控制儀復雜，組秤調試周期長，基本不順應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)模仿應變式傳感器與現(xiàn)代電子技術及計算機軟件技術相集成而開展起來的新型電子稱量技術，其主要特性如下：
1.經(jīng)過數(shù)字補償電路和數(shù)字補償工藝，可停止線性、滯后、蠕變等補償，改善了性能；內裝溫度傳感器，經(jīng)過補償軟件可停止實時溫度補償，穩(wěn)定性好，減小了衡器的系統(tǒng)誤差。
2.由模仿信號轉換為數(shù)字信號進步了傳感器輸出信號的抗干擾才能，特別適用于電磁干擾強、信號傳輸間隔遠的工作環(huán)境。
3.運用一對一的A/D轉換辦法（即每只傳感器均配有一路A/D轉換器），簡化了秤體的標定、調整過程，依據(jù)用戶實踐運用經(jīng)歷，運用數(shù)字傳感器系統(tǒng)電子衡器的標定時間約為傳統(tǒng)辦法的1/4。
4.各數(shù)字式智能稱重傳感器的地址可調，便于應用與互換。記憶才能免除了改換傳感器后的校準問題；在無法用砝碼停止標定的場所，輸入各傳感器的標定參數(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定的稱量系統(tǒng)。
5.改善了電子衡器的維護特性，關于沒有維修才能的直接用戶來說是至關重要的。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，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)的電子衡器中當某一個傳感器發(fā)作毛病時，數(shù)字傳感器系統(tǒng)在停止必要的設置后，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稱量信號大小的方式停止**。
7.采用軟件運算辦法替代常規(guī)運用電位器辦法停止秤體四角器整，消弭了可調理電位器產(chǎn)生的溫漂和時漂影響，進步了衡器的穩(wěn)定性和牢靠性。
8.數(shù)字通訊技術采用工業(yè)規(guī)范RS232/485接口總線技術，完成稱重信號的遠間隔傳輸，傳輸間隔不小于1000m；輸出信號大，可達3V～4V，信噪比高使抗干擾才能加強，同時進步了系統(tǒng)的防雷擊才能；高抗干擾、高精度稱重濾波技術，將一臺普通的電子秤讀數(shù)穩(wěn)定度進步五倍以上。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)可對本系統(tǒng)內的每一個稱重傳感器單獨尋址，從而可分別對其停止監(jiān)控、毛病辨認和稱重信息處置，具有自辨認、自診斷、自校準、無砝碼標定功用，大大進步了系統(tǒng)的自動控制才能。
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)稱重計量儉省了大量人力物力。
③模仿稱重系統(tǒng)的A/D轉換器只要16bit，即有50000個可用計數(shù)；而每一個數(shù)字稱重傳感器的分辨力為20bit，相當于1000000個可用計數(shù)，4個數(shù)字稱重傳感器組成的數(shù)字稱重系統(tǒng)，能夠提供4000000個可用計數(shù)的分辨力。這不只對需求添加小量物料的電子配料秤，就是對普通的電子衡器進步分辨力也是至關重要的。正是數(shù)字稱重技術克制了模仿稱重系統(tǒng)固有的缺陷，使稱重計量技術跟上現(xiàn)代工業(yè)消費過程自動化、智能化的開展潮流。稱重傳感器的智能化有兩種構造：整體型——在稱重傳感器內部增加放大、濾波、A/D轉換器、微處置器、溫度傳感器等數(shù)字處置電路，應用數(shù)字補償技術與工藝完成各項補償。模塊化別離型——將整體型數(shù)字式智能稱重傳感器內的數(shù)字電路置于外部接線盒內，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，將原先在傳感器內部的A/D轉換電路移至接線盒內，通常將具有A/D轉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)字信號傳送給顯現(xiàn)控制器。這一構造大大改善了A/D轉換電路的工作環(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。b.模塊化數(shù)字傳感器系統(tǒng)穩(wěn)定性大大進步。c.總線構造便于多個稱量傳感器的應用可經(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PC機可遙控幾十臺電子秤鍵盤操作和各種數(shù)據(jù)采集。所以，應用整體型數(shù)字稱重傳感器（內含放大、濾波、A/D轉換、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)代稱重計量與控制系統(tǒng)工程的重要開展方向，數(shù)字丈量技術保證以高精度和高牢靠性順應代表現(xiàn)代控制技術開展趨向的現(xiàn)場總線、控制網(wǎng)絡和信息網(wǎng)絡技術開展的需求。數(shù)字化稱重是電子稱重技術開展的必然趨向。高溫環(huán)境下稱重信號如何傳輸。
