一种基于数字传感器的单环组网称重系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于数字传感器的单环组网称重系统，系统采用数字称重传感器，总线线缆具备供电和通信功能，使用航空插头作为接插件。各数字传感器节点通过总线线缆连接在一起，位于两端的两只传感器同时连接至数字称重仪表，实现系统单环组网连接。系统使用RS-422/RS-485和/或CAN总线作为通信方式，当单数字传感器节点出现接线不牢或断线情况时，断点两侧的节点均可通过所在一侧总线连接至称重仪表。系统可正常运行，不会导致节点断电及通信中断。
【专利说明】一种基于数字传感器的单环组网称重系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能交通领域，特别是用于高速公路等道路上的车辆称重技术，具体讲的是一种基于数字传感器的单环组网称重系统。
【背景技术】
[0002]计重收费及超限检测的称重设备广泛应用于高速公路、等级公路中，对交通管理、超限治理以及进出口监管起到了重要的作用。
[0003]但目前称重系统所采用的称重传感器多为模拟传感器，传感器输出的信号需连接到数字接线盒进行数字化处理后，才能传送给称重仪表进行称重数据处理并显示。而微弱模拟信号电压幅值小，传输距离短，抗干扰能力差；接线盒易受潮，盒内的A/D元件易受影响，且接线复杂，故障难以排除。另外，模拟称重传感器在现场布线过程中会有激励电压损耗，造成灵敏度变化，因此必须进行现场标定。
[0004]为解决这一问题，一些称重系统将模拟传感器替换为数字传感器。数字称重传感器内置MCU和A/D转换模块，可在传感器内部对模拟信号进行放大、滤波、A/D转换、温度补偿等处理，直接输出抗干扰能力强的数字信号。在生产过程中已经对传感器零点及灵敏度进行了标定，没有中间损耗，仪表读取的数据即为实际测量的重量值，因此可以实现现场免标定。
[0005]但是，使用数字传感器的称重系统，基本为串行总线通信，各节点以级联的方式连接。仪表作为总线起始端，通过供电及通信线缆依次连接各数字传感器，最后一个传感器作为终端，并在总线上添加匹配电阻以保障系统正常通信。实际使用中，假如中间某一段线缆或接头出现接触异常，就会导致后级所有传感器无法供电或通信，造成整个称重系统瘫痪。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提出一种称重系统，可实现总线上单节点出现接线异常或总线断线情况时，整个称重系统仍可正常工作。
[0007]本实用新型的目的是，提供一种系统基于数字传感器的单环组网称重系统，包括称重传感器节点和总线线缆和数字称重仪表，其中所述的称重传感器包含数字模块，各称重传感器节点通过总线线缆连接在一起，位于总线两端的两只称重传感器节点同时连接至数字称重仪表，实现系统单环组网连接，通信方式为RS-422/RS-485和/或CAN总线。
[0008]优选的，所述的总线线缆使用航空插头作为接插件，具备供电和通信功能，其中通信线为双绞线。
[0009]优选的，所述的数字模块由电源系统、处理器、A/D转换单元、RS-422/RS-485和/或CAN总线通信单元组成。
[0010]本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种基于数字传感器的单环组网称重系统，系统中总线线缆具备供电和通信功能，使用航空插头作为接插件。各数字传感器节点通过总线线缆连接在一起，位于两端的传感器同时连接至数字称重仪表，实现系统单环组网连接。当数字传感器单节点出现接线不牢或断线情况时，断点两侧的节点均可通过所在一侧总线连接至称重仪表。系统可正常运行，不会导致节点断电及通信中断。
[0011]所述数字传感器采用双接口，分别使用航空插头公头和母头。各个传感器之间通过带航空插头的总线线缆进行连接。航空插头易插拔，方便拆卸故障传感器，且防水性、耐高低温性能好。
[0012]所述称重系统使用RS-422/RS-485和/或CAN总线作为通信方式，通信信号均为差分信号，使用双绞线线缆，传输距离远，通信速率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1:称重系统所采用的双接口的数字传感器。
[0014]图2:称重系统采用的单环组网方式。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0016]其中各图中的数字标号代表:1航空插头母头、2航空插头公头、3数字模块、4模拟称重传感器、5总线线缆、6双绞发送信号线、7双绞接收信号线、8电源线、9地线、10数字传感器、11数字称重仪表。
[0017]如图1所示，模拟称重传感器4将采集到的重量模拟信号传递给数字模块3，后者完成处理后将数字信号通过通信接口 RS-422/RS-485和/或CAN总线传输。总线线缆5承担为数字传感器10供电和提供通信介质的作用，由双绞发送信号线6、双绞接收信号线7、电源线8和地线9组成。数字传感器10具备双接口，分别由总线线缆5连接航空插头母头I和航空插头公头2，各个数字传感器之间也通过总线线缆5连接。
[0018]如图2所示，η只所述数字传感器10、总线线缆5和数字称重仪表11进行单环组网连接。数字称重仪表11通过总线线缆5提供数字传感器10所需电源，并实现数据交互。所有数字传感器10连接完成后，位于两端的传感器同时连接至数字称重仪表11，从而形成单环组网方式。中间出现单段线缆断开后，两侧传感器正常工作所需要的电源和通信信号仍可通过所在侧总线线缆提供，不影响整个系统工作，有效解决了 RS-422/RS-485和/或CAN总线断线、接线不牢等导致通信中断的问题。
[0019]以上【具体实施方式】仅用于说明本实用新型，而非用于限定本实用新型。
【权利要求】
1.一种基于数字传感器的单环组网称重系统，其特征在于，系统包括称重传感器节点和总线线缆和数字称重仪表，其中所述的称重传感器包含数字模块，各称重传感器节点通过总线线缆连接在一起，位于总线两端的两只称重传感器节点同时连接至数字称重仪表，实现系统单环组网连接，通信方式为RS-422/RS-485和/或CAN总线。
2.根据权利要求1所述的基于数字传感器的单环组网称重系统，其特征在于，所述的总线线缆使用航空插头作为接插件，具备供电和通信功能，其中通信线为双绞线。
3.根据权利要求1所述的基于数字传感器的单环组网称重系统，其特征在于，所述的数字模块由电源系统、处理器、A/D转换单元、RS-422/RS-485和/或CAN总线通信单元组成。
【文档编号】G01G19/02GK203798431SQ201320837909
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】王伟星, 李军建, 李媛媛, 杨俊
申请人:北京万集科技股份有限公司