数字模拟量变送器及称重设备的制作方法

1.本实用新型涉及称重设备技术领域，具体涉及一种数字模拟量变送器及称重设备。


背景技术：

2.一般地，测力变送器采用数字式方式变送或模拟量变送方式。模拟量变送一般采用的方式是将传感器的mv数字信号直接放大，然后输出0
‑
20ma或0
‑
10v，标定操作一般采用旋钮的方式去调整特定的电容或电阻来达到校准的目的。但是，由于并不进行a/d(模/数)转换，从而无法对数字信号进行较全面的数据处理(如滤波处理等)，从而对称重传感器进行标定的精度较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种数字模拟量变送器，旨在解决现有测力变送器对称重传感器进行标定的精度较低的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种数字模拟量变送器，该数字模拟量变送器包括外壳以及设置在所述外壳内的主控模块、ad转换模块、da转换模块、通信模块、显控模块以及电源模块，所述主控模块分别与所述ad转换模块、da转换模块、通信模块以及显控模块电性连接，且所述ad转换模块可获取称重传感器采集的数字信号，所述da转换模块可将所述ad转换模块获取的数字信号转换为对应的模拟信号并输出至外部设备输，所述通信模块可向外部设备输出所述ad转换模块获取的数字信号，所述显控模块可进行状态显示及功能操作，所述电源模块可分别对所述主控模块、ad转换模块、da转换模块、通信模块以及显控模块进行供电。
5.优选地，所述电源模块包括第一电压转换电路、第二电压转换电路以及第三电压转换电路，所述第一电压转换电路具有与所述第二电压转换电路和da转换模块电性连接的第一供电端口，所述第二电压转换电路具有上与所述第三电压转换电路电性连接的第二供电端口和与所述da转换模块电性连接的第三供电端口，所述第三电压转换电路上具有与所述主控模块、显控模块、通信模块以及ad转换模块电性连接的第四供电端口。
6.优选地，所述ad转换模块包括具有十六个针脚的ad芯片，所述ad芯片上十六个针脚中的第一针脚、第四针脚、第十针脚、第十二针脚以及第十三针脚均与所述第四供电端口电性连接，且所述第一针脚通过电容接地处理，且所述第十针脚和第十二针脚均分别通过两个电容接地处理；所述ad芯片上十六个针脚中的第二针脚、第三针脚、第九针脚以及第十一针脚均接地处理；所述ad芯片上十六个针脚中的第五针脚与第六针脚通过电容电性连接；所述ad芯片上十六个针脚中的第七针脚和第八针脚可分别与称重传感器电性连接；所述ad芯片上十六个针脚中的第十四针脚、第十五针脚以及第十六针脚均与所述主控模块电性连接。
7.优选地，所述da转换模块包括具有八个针脚的第一芯片、具有八个针脚的第二芯
片和具有三个针脚的第三芯片，所述第一芯片上八个针脚中的第一针脚和第二针脚均与所述第二芯片上八个针脚中的第七针脚和第八针脚电性连接，且所述第一芯片上八个针脚中的第一针脚和第六针脚电性连接；所述第一芯片上八个针脚中的第三针脚接地处理；所述第一芯片上八个针脚中的第四针脚与第七针脚均与所述第三供电端口电性连接；所述第一芯片上八个针脚中的第五针脚接地处理；所述第一芯片上八个针脚中的第六针脚与第七针脚电性连接，且所述第一芯片上八个针脚中的第七针脚可输出模拟信号；所述第一芯片上八个针脚中的第八针脚与所述第二供电端口电性连接；所述第二芯片上八个针脚中的第一针脚、第二针脚和第三针脚均与所述主控模块电性连接；所述第二芯片上八个针脚中的第四针脚接地处理；所述第二芯片上八个针脚中的第五针脚和第六针脚电性连接并还与所述第一供电端口和所述第一芯片上八个针脚中的第三针脚电性连接；所述第三芯片上的第一针脚和第二针脚均分别与所述第一芯片上八个针脚中的第三针脚和第二芯片上八个针脚中的第五针脚和第六针脚电性连接，且所述第三芯片上的第一针脚还接地处理；第三芯片上的第三针脚接地处理。
8.优选地，所述通信模块包括具有八个针脚的通信芯片，所述通信芯片上八个针脚中的第一针脚、第二针脚、第三针脚和第四针脚均与所述主控模块电性连接；所述通信芯片上八个针脚中的第五针脚接地处理；所述通信芯片上八个针脚中的第六针脚和第七针脚可分别与外置设备进行通信；所述通信芯片上八个针脚中的第八针脚与所述第三供电端口电性连接并通过电容接地处理。
9.优选地，所述显控模块包括显示灯组和按键电路，所述显示灯组分别与所述第三供电端口和主控模块电性连接，所述按键电路包括多个分别与所述主控模块电性连接的双刀单掷开关。
10.优选地，所述显示灯组包括七个发光二极管，所述按键电路包括两个电性连接的双刀单掷开关。
11.优选地，所述电源模块还包括设置在所述外壳内并与所述第一电压转换电路的输入端电性连接的电池。
12.优选地，所述主控模块为stc芯片。
13.本实用新型进一步提出一种称重设备，该称重设备包括上述数字模拟量变送器，该数字模拟量变送器包括外壳以及设置在所述外壳内的主控模块、ad转换模块、da转换模块、通信模块、显控模块以及电源模块，所述主控模块分别与所述ad转换模块、da转换模块、通信模块以及显控模块电性连接，且所述ad转换模块可获取称重传感器采集的数字信号，所述da转换模块可将所述ad转换模块获取的数字信号转换为对应的模拟信号并输出至外部设备输，所述通信模块可向外部设备输出所述ad转换模块获取的数字信号，所述显控模块可进行状态显示及功能操作，所述电源模块可分别对所述主控模块、ad转换模块、da转换模块、通信模块以及显控模块进行供电。
14.本实用新型实施例提供的数字模拟量变送器，通过ad转换模块获取称重传感器采集的数字信号，并利用da转换模块将ad转换模块获取的数字信号转换为模拟信号直接输出至外部设备，从而便于利用外部设备利用模拟信号对称重传感器进行标定，从而有利于提高对称重传感器标定的精度。同时，还可利用通信模块直接向外部设备输出转换模块获取的数字信号，由于上述数字模拟量变送器本身就具备模/数转换电路，因此并不需要以旋钮
方式来进行标定，而是采用更为人性化的数字标定方式来进行，这样可以直观且精准地进行标定操作，可以有效地提高精度，也可以更为方便的对数据进行处理，使得得到的结果更为可靠与稳定。
附图说明
15.图1为本实用新型中数字模拟量变送器一实施例的结构示意图；
16.图2为图1中所示的电源模块的结构示意图；
17.图3为图2中所示的第一电压转换电路的结构示意图；
18.图4为图2中所示的第二电压转换电路的结构示意图；
19.图5为图2中所示的第三电压转换电路的结构示意图；
20.图6为图1中所示的ad转换模块的结构示意图；
21.图7为图1中所示的da转换模块的结构示意图；
22.图8为图1中所示的通信模块的结构示意图；
23.图9为图1中所示的显控模块的结构示意图；
24.图10为图9中所示的显示灯组的结构示意图；
25.图11为图9中所示的按键电路的结构示意图；
26.图12为图1中所示的主控模块的结构示意图。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型提出一种数字模拟量变送器，如图1所示，该数字模拟量变送器包括外壳以及设置在所述外壳内的主控模块100、ad转换模块200、da转换模块300、通信模块400、显控模块500以及电源模块600，所述主控模块100分别与所述ad转换模块200、da转换模块300、通信模块400以及显控模块500电性连接，且所述ad转换模块200可获取称重传感器采集的数字信号，所述da转换模块300可将所述ad转换模块200获取的数字信号转换为对应的模拟信号并输出至外部设备输，所述通信模块400可向外部设备输出所述ad转换模块200获取的数字信号，所述显控模块500可进行状态显示及功能操作，所述电源模块600可分别对所述主控模块100、ad转换模块200、da转换模块300、通信模块400以及显控模块500进行供电。
29.本实施例中，外壳的大小可根据实际情况进行布置，而主控模块100、ad转换模块200、da转换模块300、通信模块400、显控模块500以及电源模块600可以是集成在一个电路板上，也可以是单独集成在一个电路板上。其中，主控模块100控制各个模块的运行，ad转换模块200可获取称重传感器采集的数字信号，da转换模块300可将ad转换模块200获取的数字信号转换为模拟信号并输出至外部设备(如电脑或plc)，通信模块400可向外部设备(如电脑或plc)输出ad转换模块200获取的数字信号，以可对称重传感器进行校准，显控模块
500则用于显示信息和功能选择，电源模块600则用于向上述各个模块进行供电。本实施例中，通过ad转换模块200获取称重传感器采集的数字信号，并利用da转换模块300将ad转换模块200获取的数字信号转换为模拟信号直接输出至外部设备，从而便于利用外部设备利用模拟信号对称重传感器进行标定，从而有利于提高对称重传感器标定的精度。同时，还可利用通信模块400直接向外部设备输出ad转换模块200获取的数字信号，由于上述数字模拟量变送器本身就具备模/数转换电路，因此并不需要以旋钮方式来进行标定，而是采用更为人性化的数字标定方式来进行，这样可以直观且精准地进行标定操作，可以有效地提高精度，也可以更为方便的对数据进行处理，使得得到的结果更为可靠与稳定。
30.在一较佳实施例中，如图2所示，电源模块600包括第一电压转换电路610、第二电压转换电路620以及第三电压转换电路630，第一电压转换电路610具有与第二电压转换电路620和da转换模块300电性连接的第一供电端口611，第二电压转换电路620具有上与第三电压转换电路630电性连接的第二供电端口621和与da转换模块300电性连接的第三供电端口622，第三电压转换电路630上具有与主控模块100、显控模块500、通信模块400以及ad转换模块200电性连接的第四供电端口631。其中，第一电压转换电路610参照图3进行布置即可，此时+24vb输出端即为第一供电端口611；第二电压转换电路620参照图4进行布置即可，此时+11vb输出端即为第二供电端口621，
‑
11v输出端即为第三供电端口622；第一电压转换电路610参照图5进行布置即可，此时+5vd输出端即为第四供电端口631。
31.在一较佳实施例中，如图6所示，ad转换模块200包括具有十六个针脚的ad芯片u8(型号为ads1230)，ad芯片u8上十六个针脚中的第一针脚、第四针脚、第十针脚、第十二针脚以及第十三针脚均与第四供电端口631电性连接，且第一针脚通过电容c22接地处理，且第十针脚和第十二针脚均分别通过两个电容(即电容c14和电容c15)接地处理；ad芯片u8上十六个针脚中的第二针脚、第三针脚、第九针脚以及第十一针脚均接地处理；ad芯片u8上十六个针脚中的第五针脚与第六针脚通过电容c25电性连接；ad芯片u8上十六个针脚中的第七针脚和第八针脚可分别与称重传感器电性连接；ad芯片u8上十六个针脚中的第十四针脚、第十五针脚以及第十六针脚均与主控模块100电性连接。
32.进一步地，优选ad芯片u8上十六个针脚中的第七针脚和第八针脚还通过电容c21电性连接，且ad芯片u8上十六个针脚中的第七针脚依次通过电阻r21和电容c20接地处理，且电阻r21和电容c20之间具有与称重传感器电性连连接的电连接点(即sig+)；ad芯片u8上十六个针脚中的第八针脚依次通过电阻r22和电容c24接地处理，且电阻r22和电容c24之间具有与称重传感器电性连连接的电连接点(即sig
‑
)。
33.在一较佳实施例中，如图7所示，da转换模块300包括具有八个针脚的第一芯片u5(型号为tp1282l1
‑
sr)、具有八个针脚的第二芯片u3(型号为tpc116s1
‑
vr)和具有三个针脚的第三芯片u4(型号为me431axg)，第一芯片u5上八个针脚中的第一针脚和第二针脚均与第二芯片u3上八个针脚中的第七针脚和第八针脚电性连接，且第一芯片u5上八个针脚中的第一针脚和第六针脚电性连接；第一芯片u5上八个针脚中的第三针脚接地处理；第一芯片u5上八个针脚中的第四针脚与第七针脚均与所述第三供电端口622电性连接；第一芯片u5上八个针脚中的第五针脚接地处理；第一芯片u5上八个针脚中的第六针脚与第七针脚电性连接，且第一芯片u5上八个针脚中的第七针脚可输出模拟信号；第一芯片u5上八个针脚中的第八针脚与第二供电端口621电性连接；所述第二芯片u3上八个针脚中的第一针脚、第二针
脚和第三针脚均与主控模块100电性连接；第二芯片u3上八个针脚中的第四针脚接地处理；第二芯片u3上八个针脚中的第五针脚和第六针脚电性连接并还与第一供电端口611和所述第一芯片u5上八个针脚中的第三针脚电性连接；第三芯片u4上的第一针脚和第二针脚均分别与第一芯片u5上八个针脚中的第三针脚和第二芯片u3上八个针脚中的第五针脚和第六针脚电性连接，且第三芯片u4上的第一针脚还接地处理；第三芯片u4上的第三针脚接地处理。
34.进一步地，优选第一芯片u5上八个针脚中的第一针脚依次通过电阻r17和电阻r16分别与第二芯片u3上八个针脚中的第三针脚和第四针脚电性连接，而第一芯片u5上八个针脚中的第一针脚与第六针脚则直接通过电阻r20电性连接，同时第一芯片u5上八个针脚中的第二针脚电性连接于电阻r17和电阻r16之间的位置；优选第一芯片u5上八个针脚中的第三针脚通过电阻r15接地处理；优选第一芯片u5上八个针脚中的第六针脚和第七针脚分别通过电阻r19和电容c13电性连接；优选第一芯片u5上八个针脚中的第七针脚通过电阻r18输出模拟信号，且电阻r18远离第一芯片u5上八个针脚中的第七针脚的一端还通过电容c12接地处理，同时优选第一芯片u5上八个针脚中的第七针脚通过二极管m7与第三供电端口622电性连接。
35.进一步地，优选第二芯片u3上八个针脚中的第一针脚、第二针脚和第三针脚分别通过电阻rp1中的三个电阻与主控模块100电性连接；优选第二芯片u3上八个针脚中的第五针脚与第六针脚电性连接并分别通过电阻r6与第一供电端口611电性连接和通过电阻r12与第一芯片u5上八个这针脚中的第三针脚电性连接，且在第二芯片u3上八个针脚中的第五针脚和第六针脚与电阻r12之间具有三个电连接点，其中靠近第二芯片u3上八个针脚中的第五针脚和第六针脚的两个点连接点分别通过电容c9和电容c11电性连接后接地处理，另一个点连接点通过电容c10接地处理。
36.进一步地，优选第三芯片u4上三个针脚中的第一针脚分别通过电阻r10与第二芯片u3上八个针脚中的第五针脚和第六针脚电性连接以及通过电阻r14接地处理。
37.在一较佳实施例中，如图8所示，通信模块400包括具有八个针脚的通信芯片u9(型号为gm3085e)，通信芯片u9上八个针脚中的第一针脚、第二针脚、第三针脚和第四针脚均与主控模块100电性连接；通信芯片u9上八个针脚中的第五针脚接地处理；通信芯片u9上八个针脚中的第六针脚和第七针脚可分别与外置设备进行通信；通信芯片u9上八个针脚中的第八针脚与第三供电端口622电性连接并通过电容接地处理。
38.进一步地，优选通信芯片u9上八个针脚中的第二针脚与第三针脚电性连接后与主控模块100电性连接；优选通信芯片u9上八个针脚中的第六针脚通过电阻ptc1与外部设备电性连接，且电阻ptc1远离通信芯片u9上八个针脚中的第六针脚的一端分别通过电容fd1和电阻r23接地处理；优选通信芯片u9上八个针脚中的第七针脚通过电阻ptc2与外部设备电性连接，且电阻ptc2远离通信芯片u9上八个针脚中的第七针脚的一端分别通过电容fd2和电阻r25接地处理；优选通信芯片u9上八个针脚中的第六针脚和第七针脚通过r24电性连接。
39.在一较佳实施例中，如图9至图11所示，显控模块500包括显示灯组510和按键电路520，显示灯组510分别与第三供电端口622和主控模块100电性连接，按键电路520包括多个分别与主控模块100电性连接的双刀单掷开关，从而方便通过显示灯组510显示各个标定参
数的状态以及通过按键电路520中的按键选择标定功能。
40.在一较佳实施例中，如图10和图11所示，显示灯组510包括七个发光二极管，按键电路520包括两个电性连接的双刀单掷开关，如七个发光二极管分别可显示零件标定状态和增益标定状态以及五个速度等级选定状态，而两个双刀单掷开关则可分别为控制模式按键、速度按键、+按键和
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按键。优选七个发光二极管分别通过电阻r4、r5、r7、r8、r9、r11以及r13与主控模块100电性连接，其中一个双刀单掷开关接地处理。
41.在一较佳实施例中，如图2所示，电源模块600还包括设置在外壳内的电池，此时电池与第一电压转换电路610的输入端连接，以方便为第一电压转换电路610提供24v的电压，优选电池为锂电池，从而有利于电池的重复使用。
42.在一较佳实施例中，如图12所示，优选主控芯片u6为stc芯片，具体主控芯片u6的型号为stc8f2k32s2lqfp32，主控芯片u6具有三十二个针脚。其中，主控芯片u6上三十二个针脚中的第一针脚、第二针脚和第三针脚与通信芯片u9上八个针脚中的第一针脚、第二、三针脚以及第四针脚一一对应电性连接；主控芯片u6上三十二个针脚中的第六针脚、第七针脚和第八针脚与ad芯片u8上十六个针脚中的第十四针脚、第十五针脚和第十六针脚一一对应电性连接；主控芯片u6上三十二个针脚中的第十针脚与第四声供电端口电性连接；主控芯片u6上三十二个针脚中的第十二针脚接地处理；主控芯片u6上三十二个针脚中的第十七针脚、第十八针脚、第十九针脚、第二十针脚、第二十一针脚、第二十三针脚以及第二十四针脚一一对应与七个发光二极管电性连接；主控芯片u6上三十二个针脚中的第二十五针脚、第二十六针脚和第二十七针脚与第二芯片u3上八个针脚中的第一针脚、第二针脚和第三针脚一一对应电性连接；主控芯片u6上三十二个针脚中的三十一针脚和三十二针脚与两个双刀单掷开关一一对应电性连接。
43.本实用新型中的数字模拟量变送器的具体标定方式为：首先长按模式按键至表示零点的发光为二极管灯亮，如若零点与外部设备零点存在差异，则短按+按键或
‑
按键进行调整，如无则长按速度按键根据表示速度的发光二极管亮灭来选择表示零点的速度等级，最后长按速度按键完成零点标定后等待预设时间自动保存两点标定；接下来首先长按模式按键增益至表示增益的发光二极管灯亮开始标定增益，然后长按速度按键至表示速度等级的发光二极管开始闪烁切换至于预设速度等级靠近的表示对应速度等级的发光二极管后松开速度按键，最后短按+按键或
‑
按键进行模拟量输出调整至预设速度等级，等待预设时间即可完成增益标定的保存。
44.本实用新型进一步提出一种称重设备，该称重设备包括上述实施例中的数字模拟量变送器，该数字模拟量变送器的具体结构参照上述实施例，由于本称重设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
45.以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。