便携式轮称重仪表的制作方法

专利名称:便携式轮称重仪表的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种便携式轮称重仪表，包括机箱和安装在机箱内的主板，机箱正面为工业触屏，机箱上配有网口、USB口、传感器接口、电池接口；所述主板由数字称重模块、32位嵌入式单片机、通讯模块、电源模块、微型打印机、电池组成；其中数字称重模块与通讯模块连接，通讯模块与嵌入式单片机连接，嵌入式单片机驱动工业触屏和微型打印机；电池通过电源模块与给微型打印机、数字称重模块、通讯模块、嵌入式单片机以及工业触屏供电。其中电池采用锂离子电池，体积小，电量大，供电时间长达10小时；电池通过电源模块给仪表供电，数字称重模块采集模拟传感器信号，并通过通讯模块将数据传输给嵌入式单片机，嵌入式单片机将接收到的数据进行逻辑计算、保存、并通过工业触屏显示计量信息，根据需要驱动打印机打印出计量信息。该便携式轮称重仪表具有体积小、重量轻，方便携带的优点。可采用多只传感器组合方式，适用于任意方式组合称重，可以称轮重、轴重、转向架重和整车重量；单轴计量，适用于任何车型的种类。
【专利说明】
便携式轮称重仪表
[0001]技术领域:本实用新型涉及测量技术领域，特别是一种轨道称重仪表。
[0002]【背景技术】:现有技术中便携式轨道动态称重仪因其不需要对现有轨道线路进行任何改动，仅需在两轨道之间防止城中测量装置的优势，倍受青睐。便携式轮称重仪表是便携式称重仪的重要组成部分，它是将数字称重传感器技术和嵌入式单片机技术相结合，对传统轨道称重仪表的一种简单化、轻量化、智能化的改进创新。
[0003]
【发明内容】
:便携式轮称重仪表包括机箱和安装在机箱内的主板，机箱正面为工业触屏，机箱上配有网口、USB 口、传感器接口、电池接口等;所述主板由数字称重模块、32位嵌入式单片机、通讯模块、电源模块、微型打印机、电池组成;其中数字称重模块与通讯模块连接，通讯模块与嵌入式单片机连接，嵌入式单片机驱动工业触屏和微型打印机;电池通过电源模块与给微型打印机、数字称重模块、通讯模块、嵌入式单片机以及工业触屏供电。
[0004]数字称重模块采集模拟传感器信号，通过通讯模块将数据传输给嵌入式单片机，单片机处理后的数据通过触摸屏显示，并根据需要通过微型打印机打印出来；电池通过电源模块给仪表各部件供电。
[0005]数字称重模块基于ARM单片机设计，模块中有传感器接口，传感器接口连接AD转换芯片，AD转换芯片连接ARM单片机，ARM单片机接通讯接口，电源稳压芯片以并联方式给AD转换芯片和ARM单片机供电。传感器接收模拟信号通过AD转换芯片转换成数字信号传输给ARM单片机，再由ARM单片机进行数据计算处理，通过通讯接口把传感器准确的重量数据提供给上位机处理;通讯接口为带光电隔离的芯片，采用RS485工业总线方式，可以多个数字称重模块并联使用。
[0006]嵌入式单片机采用工业用cortex_M3内核的32位嵌入式单片机。
[0007]通讯模块将称重模块数据传输给嵌入式单片机，并将嵌入式单片机发出的指令传送给数字称重模块。通讯模块采用光电隔离设计。抗干扰能力强，数据通讯稳定可靠。
[0008]电源模块采用恒流恒压设计，输入电压在低于、高于、等于输出电压时，输出电压都可以维持稳定不变。并有过压、欠压、过流、短路保护，以及输出指示、故障指示，当输出电压、电流与设定值不符时，电源模块自动断电，有效的保护传感器和电池。所有元件都能达到工业级应用。
[0009]微型打印机采用嵌入式设计，串口通讯，针式打印。
[0010]电池采用锂离子电池，体积小，电量大，供电时间长达10小时。
[0011]仪表屏为电阻式工业触摸屏。
[0012]仪表机箱上有网口、USB口、传感器接口、电池接口 ；任意方式组合称重，在使用中采用多只传感器组合方式，可以称轮重、轴重、转向架重和整车重量;单轴计量，适用于任何车型的种类。
[0013]由于采用上述技术方案，本实用新型具有体积小、重量轻，方便携带的优点。使用时不需外接电源，可以连续使用10小时，特别适合室外现场。仪表接口接插快速，稳定可靠，操作界面为全触摸屏方式，也可连接键盘鼠标，操作便捷，计量结果可直接打印，也可以通过网络传给上位机。车辆称重完成后即时打印重量数据，无需外接打印设备，使用方便。
[0014]【附图说明】
:图1为本实用新型的结构框图；
[0015]图2为本实用新型数字称重模块的结构框图；
[0016]图3为本实用新型通讯模块的结构框图；
[0017]图4为本实用新型仪表机箱面板图；
[0018]图5为本实用新型电源模块电路图。
[0019]【具体实施方式】:便携式轮称重仪表包括机箱和安装在机箱内的主板，机箱正面为工业触屏，参见图4，触屏为电阻式触摸屏设计，机箱上配有网口、USB口、传感器接口、电池接口等，仪表各连接件均采用为航空插头设计，连接快捷、简单方便。
[0020]所述主板如图1所示，由电池、电源模块、数字称重模块、通讯模块、32位嵌入式单片机、微型打印机组成；电池采用锂离子电池，体积小，电量大，供电时间长达1小时；电池通过恒压恒流电源模块给仪表供电，电源模块参见图5，比如设定输出为12V，输入电压在5?32V之间变化时，输出稳压在12V不变;有恒流、恒压、欠压保护，以及输出指示、故障指示功能，输出有过流、过压、短路保护;所有元件都能达到工业级应用。
[0021]数字称重模块基于ARM单片机设计，参见图2，模块中有传感器接口用于连接传感器，接口丰富，计算能力强。将传感器接收到的信号通过温漂小，速度快的24位高精度AD芯片数模转换后传输给ARM单片机，再由ARM单片机进行数据计算处理，所得数据通过通讯接口提供给上位机处理;采样速率最大可达500次/秒，可用做动态称重。电源稳压芯片以并联方式给AD转换芯片和ARM单片机供电。
[0022]通讯模块，采用485/232转换器，光电隔离设计，参见图3，RS485工业总线方式，可以多个数字称重模块并联使用;抗干扰能力强，数据通讯稳定可靠;通讯模块将称重模块数据传输给嵌入式单片机，并将嵌入式单片机发出的指令传送给数字称重模块。
[0023]嵌入式单片机采用工业用cortex_M3内核的32位嵌入式单片机，性能稳定、处理速度快，功耗低。
[0024]微型打印机采用嵌入式设计，串口通讯，针式打印，字体清晰，速度快;采用上开盖换纸，简单方便。
[0025]如图4所示，仪表各连接件均采用为航空插头设计，连接快捷、简单方便;仪表屏为电阻式触摸屏设计，并配有网口、USB口、传感器接口、电池接口等。
【主权项】
1.一种便携式轮称重仪表，其特征在于:便携式轮称重仪表包括机箱和安装在机箱内的主板，机箱正面为工业触屏，机箱上配有网口、USB口、传感器接口、电池接口；所述主板由数字称重模块、32位嵌入式单片机、通讯模块、电源模块、微型打印机、电池组成;其中数字称重模块与通讯模块连接，通讯模块与嵌入式单片机连接，嵌入式单片机驱动工业触屏和微型打印机；电池通过电源模块与给微型打印机、数字称重模块、通讯模块、嵌入式单片机以及工业触屏供电。2.根据权利要求1所述的便携式轮称重仪表，其特征在于:主板上的数字称重模块基于ARM单片机设计，模块中有传感器接口，传感器接口连接AD转换芯片，AD转换芯片连接ARM单片机，ARM单片机接通讯接口，通讯接口为带光电隔离的芯片，电源稳压芯片以并联方式给AD转换芯片和ARM单片机供电。3.根据权利要求1或2所述的便携式轮称重仪表，其特征在于:主板上的通讯模块采用光电隔呙设计。4.根据权利要求3所述的便携式轮称重仪表，其特征在于:主板上的电源模块采用恒流恒压设计，并有过压、欠压、过流、短路保护，以及输出指示、故障指示。
【文档编号】G01G3/14GK205719192SQ201620386878
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】刘大为, 宋翠峰, 高攀, 刘桂芝, 连金峰
【申请人】承德市五岳测控技术有限公司