一种动态轻轨衡数据采集器的制作方法

本实用新型涉及称重计量领域，具体是一种动态轻轨衡数据采集器。

背景技术：

动态轻轨衡是一种用于矿山特殊环境下的计量设备，由于测量环境恶劣，所以对测量条件的要求很高。利用模拟称重传感器采集并模拟传输的模式信号易受干扰，测量误差大、传输距离短；而数字称重传感器虽能较好解决这些问题，但其内部增加了大量电路，电子元器件的剧增降低了稳定性和可靠性，一旦出现故障将难以修理，只能整体更换，维护成本大大增加。在数据通讯上，传统RS-232模式传送距离短且只能实现单点传输，无法满足野外测量的远距离多点传输需求。另外，传统X86架构单片机已无法胜任动态轻轨衡高速数据采集与预处理任务，必须配备性能更强的微处理器，而且微处理器如果采用电池供电，会面临电池电量减弱甚至耗尽必须更换的问题，将增加后期维护的难度与成本。最后，而对于野外矿山环境而言，设备的防雷击保护是设备正常运行的必要保障。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种动态轻轨衡数据采集器，它克服传统模拟传输模式测量误差大、传输距离短的弊端，还降低了更换成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种动态轻轨衡数据采集器，包括盒体，所述盒体上设有电源插孔、接线端子、RS485接口，所述电源插孔连接有一变压器，所述变压器与一整流器接通，所述整流器与一稳压器接通，所述稳压器接通有微处理器，所述微处理器通过所述接线端子与所述盒体外的一模拟称重传感器进行通讯，所述微处理器通过所述RS485接口与所述盒体外的一上位机进行通讯，所述稳压器与所述微处理器之间设有防雷击装置A，所述接线端子与所述微处理器之间设有防雷击装置B。

所述整流器的芯片为整流芯片。

所述稳压器的芯片为稳压芯片。

所述微处理器的芯片为ARM7芯片。

所述电源插孔接通有家用电源。

所述防雷击装置A及防雷击装置B均由陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管并联组成。

本实用新型的优点如下：

与现有技术相比，本实用新型通过微处理器对模拟称重传感器采集到的数据进行数字化并处理，既克服了传统模拟传输模式测量误差大、传输距离短的弊端，又避免了直接应用数字称重传感器在故障发生时只能整体更换的高成本问题。而微处理器的芯片为ARM7芯片，ARM7芯片凭借强大的处理能力和极低的功耗，在高速数据采集与预处理方面，明显优于传统的X86架构的单片机，而且通过交流转直流对芯片供电的模式，解决了传统电池供电的后期维护困难问题。相比传统RS-232通讯模式传送距离短而且只能实现单点传输而言，通过RS485与上位机通讯时最大通信距离可达为1219m，而且可以实现最多支持400个的“多站”传输模式。另外防雷击装置由陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管并联组成，比单一运用其中一种器件的电路更能有效抑制雷击浪涌冲击，保护核心芯片及其它元器件。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

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。

如图1所示，本实用新型的为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种动态轻轨衡数据采集器，包括盒体1，所述盒体1上设有电源插孔2、接线端子3、RS485接口4，所述电源插孔2连接有一变压器5，所述变压器5与一整流器6接通，所述整流器6与一稳压器7接通，所述稳压器7接通有微处理器8，所述微处理器8通过所述接线端子3与所述盒体1外的一模拟称重传感器9进行通讯，所述微处理器8通过所述RS485接口4与所述盒体1外的一上位机10进行通讯，所述稳压器7与所述微处理器8之间设有防雷击装置A11，所述接线端子3与所述微处理器8之间设有防雷击装置B12。

所述整流器6的芯片为整流芯片。

所述稳压器7的芯片为稳压芯片。

所述微处理器8的芯片为ARM 7芯片。

所述电源插孔2接通有家用电源13。

所述防雷击装置A11及防雷击装置B12均由陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管并联组成。

在实际应用过程中，将动态轻轨衡数据采集器整体封装成一个盒体1，盒体1上设有对应的接口，盒体1内部设置电路板。电路板核心元件是ARM 7芯片，交流电源由盒体1上电源插孔2接入电路，经变压器5变压、整流器6整流、稳压器7稳压后，为微处理器8供电；模拟称重传感器9采集到的模拟数据由接线端子3接入微处理器8，经微处理器8处理后以数字信号形式由RS485接口4与上位机10进行通讯。

具体的，将220V交流电源由电源插座2接入电路，经变压器5变压、整流器6整流、稳压器7稳压后，产生直流电为微处理器8供电。在传统的模式中，采用电池对芯片供电的产品都会面临电池电量减弱甚至耗尽必须更换的问题，后期维护的难度与成本增加。相比而言，本实用新型采取交流电转直流电方式供电，既方便又能节约电池成本。

在实际应用过程中，经变压器5变压、整流器6整流、稳压器7稳压后产生的电源为+3.3V直流电源

模拟称重传感器9采集到的模拟数据由接线端子3接入微处理器8。由于微处理器8的芯片为ARM7芯片，ARM 7芯片除了对高速传输的模拟信号进行数字化外，还要完成信号的初级滤波、基线校正、方向判别、上下衡判别等预处理任务。在高速数据采集与预处理方面，本方案中的ARM7性能明显优于其它产品采用的X86架构单片机。

本实用新型经微处理器8预处理后的数据采用RS485接口4与上位机10实现通讯。RS-485通讯传输距离远(最大通信距离约为1219m)、传输速度快(最高传输速率为10Mbps)，而且具有“多站”能力(最多可支持总线上连接400个收发器)。而传统RS232属于单点传输，且传输距离短，无法满足动态轻轨衡矿山计量要求，本方案采用RS485通讯很好地解决了这些问题。

而本实用新型针在稳压器7与所述微处理器8之间设置防雷击装置A11，在接线端子3与所述微处理器8之间设置防雷击装置B12。而防雷击装置A11及防雷击装置B12均由陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管并联组成；在实际应用中，根据连接位置的不同，可选择不同参数元件。陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管都是应用广泛的防雷器件，但二者各有优缺点。陶瓷气体放电管优点是通流量大、缺点是响应慢；瞬态抑制二极管通刚好相反，优点是响应快但通流量小。所以将二者并联使用，在雷击浪涌冲击到来时，瞬态抑制二极管先快速响应并泄掉少部分浪涌能量，并实现电压的钳位保护，剩余的大部分浪涌能量由陶瓷气体放电管随后泄放以达到电路的完全保护。与其它仅单独采用陶瓷气体放电管或瞬态抑制二极管的防雷方案相比，本实用新型将陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管并联使用能实现两种器件抗雷击性能的互补，更好地保护线路中的器件免受雷击浪涌脉冲的损坏。另外，两种器件在没有过压时都呈高阻值状态，所以正常运行时对线路影响都非常小。