專利名稱：一種用于叉車的網(wǎng)絡(luò)化電子稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用在叉車稱重領(lǐng)域，主要是針對(duì)普通叉車稱重的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種可精確稱重，且安裝簡(jiǎn)便的電子稱重系統(tǒng)，使普通叉車具有安全、可靠的稱重功能。
背景技術(shù)：
普通叉車是指對(duì)成件托盤貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸、重物搬運(yùn)作業(yè)的各種輪式搬運(yùn)車輛。對(duì)于普通叉車來(lái)說(shuō)，其僅僅是應(yīng)用于貨物搬運(yùn)的一種便捷工具，隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，叉車也在各行各業(yè)發(fā)揮其重要作用，但是其單一的搬運(yùn)功能已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)叉車的要求，集成稱重系統(tǒng)的叉車越來(lái)越受到企業(yè)的青睞，然而棄舊換新叉車，對(duì)于任何一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，都是一筆不菲的開(kāi)銷，而且淘汰的叉車處理起來(lái)不方便。 但現(xiàn)有叉車中繼承的稱重系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備間的通信功能，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化管理上具有一定的技術(shù)困難；且現(xiàn)有稱重系統(tǒng)中采用的應(yīng)變電阻式壓力傳感器通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理后的稱重結(jié)果無(wú)法滿足社會(huì)的發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)ΨQ重測(cè)量的精度提出了更高的要求。下表I中給出了國(guó)內(nèi)外壓力傳感器的技術(shù)指標(biāo)，及生產(chǎn)商。表I:
一丨4:產(chǎn)_名稱丨w家/地丨X: I典_墻&I綜介粘度(％}
CeltronMDB/MDB-H0.03
cardinal scale 美國(guó)Cardinal SP0.03
UTILCELL | |班牙 UTILCELL 350 0.02_
MASTER 法國(guó)__Master K CPFN 0.03_
n PHILIPS SartoriusPHILIPS 德-g 0.015_____PR6201__國(guó)外生 HBM德MHBM PW150.08 —
產(chǎn)_ Bongshin 一OSBKA-IT— 0.03 —
METTLER,
瑞士SB-IT0.02
TOLEBO
^SETech韓ffYL:310:03
~ASAHIH 本CSB~0.02
IfMB— H 本 ^ C3B1^NS1).03
Omega英國(guó)Omega LCAE0.0權(quán)利要求
1.一種用于叉車的網(wǎng)絡(luò)化電子稱重系統(tǒng)，其特征在于包括左稱重架、右稱重架、稱重傳感器與信號(hào)調(diào)理電路、控制器；其中，左稱重架與右稱重架結(jié)構(gòu)相同，均包括稱重支座、電路安裝盒、稱重傳感器與載物板；所述稱重支座頂面軸向上開(kāi)有安裝槽；電路安裝盒底部豎直與稱重支座后端固連；上述稱重支座中的安裝槽底面軸向上固定有兩個(gè)稱重傳感器；所述載物板設(shè)置在稱重支座頂面上，與稱重支座內(nèi)的稱重傳感器相連，連接后需保證在最大載荷下，載物板與稱重支座頂面存在間隙； 所述信號(hào)調(diào)理電路安裝在左稱重架或右稱重架中，左稱重架與右稱重架中的各稱重傳感器均與信號(hào)調(diào)理電路相連；信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)航空接口與控制器相連； 上述信號(hào)調(diào)理電路，包括高精度恒壓源、前置放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、微控制器及無(wú)線通訊模塊； 其中，高精度恒壓源用來(lái)驅(qū)動(dòng)應(yīng)變電阻式傳感器，為由參考電壓源芯片REF102與PNP晶體管開(kāi)關(guān)2N2905以及限流電阻Rl構(gòu)成IOV恒壓源；其中，參考電壓源芯片REF102的2號(hào)引腳與PNP晶體管開(kāi)關(guān)2N2905的基極相連，同時(shí)還通過(guò)限流電阻Rl與12V直流電源正端相連；參考電壓源芯片REF102的4號(hào)引腳接地；PNP晶體管開(kāi)關(guān)2N2905的發(fā)射極與12V直流電源正端相連，集電極與參考電壓源芯片REF102的6號(hào)引腳相連共同作為驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，分別與應(yīng)變電阻式壓力傳感器的電源的正負(fù)端相連； 所述前置放大器采用對(duì)應(yīng)變電阻式傳感器輸出的差分信號(hào)進(jìn)行放大的信號(hào)調(diào)理方式，由AD620芯片與AD705芯片、反饋電阻RF以及電阻R2和電阻R3構(gòu)成； 其中，在AD620芯片中2號(hào)引腳與3號(hào)引腳分別與應(yīng)變電阻式傳感器輸出端相連,作為應(yīng)變電阻式傳感器輸出的差分信號(hào)的正向、反向輸入端；7號(hào)引腳連接IOV電源正端；4號(hào)引腳接地；6號(hào)引腳作為前置放大器輸出端的正極；I號(hào)引腳與8號(hào)引腳均與反饋電阻RF相連； AD705芯片中2號(hào)引腳與6號(hào)引腳均與AD620芯片的5號(hào)引腳相連，由此構(gòu)成局部接地點(diǎn)；3號(hào)引腳與電阻R2和電阻R3的公共端相連；其中，電阻R3的另一端和7號(hào)引腳均與IOV電源的正極相連；電阻R2的另一端與2號(hào)引腳相連；4號(hào)引腳接地；6號(hào)引腳作為放大器輸出端的負(fù)極； 前置放大器的正向、反向輸入端分別與應(yīng)變電阻式壓力傳感器的差分信號(hào)輸出端相連。前置放大器的輸出端負(fù)極與模擬轉(zhuǎn)換模塊中的模擬輸入端正極，并且前置放大器的輸出端負(fù)極還與模擬地相連，并通過(guò)電感與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中的電源地相連；輸出端的正極與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端負(fù)極相連，由此使前置放大器的輸出端的正極作為單端信號(hào)輸出，這樣可以直接與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊耦合； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集經(jīng)前置直流放大器放大后的差分信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)通過(guò)SPI串行通信協(xié)議傳遞到微控制器；本發(fā)明中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的具體結(jié)構(gòu)為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊由作為核心的高集成度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片CS5532 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片CS5532中2號(hào)引腳用來(lái)作為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端負(fù)極；模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片CS5532的I號(hào)引腳模擬輸入端正極；9號(hào)引腳、10號(hào)引腳均與晶振相連；5號(hào)引腳通過(guò)電阻R4與15號(hào)引腳相連，并且與5V電源相連；5號(hào)引腳、15號(hào)引腳還分別通過(guò)一個(gè)去耦電容接電源地；3號(hào)引腳、4號(hào)引腳通過(guò)電容Cl相連；16號(hào)引腳與6號(hào)引腳相連；6號(hào)引腳接電源地；7號(hào)引腳、8號(hào)引腳與微控制器的I/O端口相連；1廣14號(hào)引腳與微控制器的SPI串口通信端相連；所述無(wú)線通訊模塊將測(cè)量信號(hào)以SCI串行通信標(biāo)準(zhǔn)輸出，通過(guò)串口數(shù)據(jù)線與微控制器相連，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線化控制與數(shù)據(jù)采集；微控制器通過(guò)無(wú)線發(fā)射/接收模塊將測(cè)量信號(hào)以SCI串行通信標(biāo)準(zhǔn)輸出；所述微控制器采用XS128_MAL系列16位微控制器。
2.如權(quán)利要求I所述一種用于叉車的網(wǎng)絡(luò)化電子稱重系統(tǒng)，其特征在于所述兩個(gè)稱重傳感器間距不小于稱重支座長(zhǎng)度的80%。
3.如權(quán)利要求I所述一種用于叉車的網(wǎng)絡(luò)化電子稱重系統(tǒng)，其特征在于所述稱重支座底面長(zhǎng)度與寬度不小于貨叉頂面的長(zhǎng)度與寬度。
4.如權(quán)利要求I所述的用于應(yīng)變電阻式壓力傳感器的驅(qū)動(dòng)、信號(hào)調(diào)理和采集裝置，其特征在于所述限流電阻Rl、R2、R3、R4的阻值分別為100 Ω、20Κ Ω、30Κ Ω、10 Ω。
5.如權(quán)利要求I所述的用于應(yīng)變電阻式壓力傳感器的驅(qū)動(dòng)、信號(hào)調(diào)理和采集裝置，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片CS5532的1、2號(hào)引腳間連接5(Tl00uF的電容C2，由此濾除差分信中的高頻噪聲分量。
6.如權(quán)利要求I所述的用于應(yīng)變電阻式壓力傳感器的驅(qū)動(dòng)、信號(hào)調(diào)理和采集裝置，其特征在于所述前置放大器為η個(gè)，η > 1，前一個(gè)前置放大器的輸出端正極、負(fù)極分別與后一個(gè)前置放大器的輸入端正極、負(fù)極相連。
全文摘要
本發(fā)明一種用于叉車的網(wǎng)絡(luò)化電子稱重系統(tǒng)，包括左稱重架、右稱重架、稱重傳感器與信號(hào)調(diào)理電路、控制器；其中，左稱重架與右稱重架結(jié)構(gòu)相同，為“L”型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置有稱重傳感器，稱重傳感器通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路驅(qū)動(dòng)以及獲取的壓力信號(hào)的調(diào)理和采集。信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)航空接口與控制器相連，將壓力信號(hào)發(fā)送給控制器。通過(guò)控制器可實(shí)現(xiàn)與外部上位機(jī)間的信息通訊。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為安裝簡(jiǎn)單，不影響貨叉間距的調(diào)節(jié)，安全可靠，提高工作效率，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能；且其中信號(hào)調(diào)理電路具有高增益106，高精度，寬線性范圍，增益程控自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，低噪聲，低功耗，低成本的特點(diǎn)，有效提高電子稱重系統(tǒng)的精度。
文檔編號(hào)B66F9/075GK102862934SQ20121035000
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者王三勝, 徐焱 申請(qǐng)人:北京嘉樂(lè)嘉得科技有限公司