[发明专利]网络化智能数字称重传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种称重传感器，尤其涉及一种网络化智能数字称重传感器

背景技术

称重传感器是构成电子衡器和各种称重系统的最关键部件。它的作用是将重量转换为电子信号，因此它决定了电子衡器和称重系统的精度。称重传感器的智能化和网络化是发展方向，是现代信息技术发展的要求。网络化智能传感器不但可以给使用者带来方便，同时会具有更广泛的应用范围，并且更有利于其自身的发展。

目前称重传感器以模拟称重传感器为主，数字称重传感器为辅。

模拟称重传感器一般包括弹性体和应变片，称重物品重量使弹性体产生变形，应变片将这种变形转换为电阻阻值，如果在应变片上加上激励电压，则电阻阻值就可以转换为电压，在应用时需通过模数转换器将模拟量的电压信号转换成数字信号，才能通过运算、校准实现电子衡器和称重系统的重量显示、传输、打印等各种功能。模拟称重传感器的精度主要决定于弹性体和应变片的原材料及生产工艺。要生产精度较高的模拟称重传感器，如可以应用于商业贸易和工业计量的C3级，需要在生产过程中进行各种补偿与调整，如零点温度补偿、零点输出调整、非线性补偿、灵敏度温度补偿、灵敏度标准化调整、输出电阻和输入电阻的标准化调整等。因此不但模拟称重传感器本身的精度难以提高，而且生产效率低，成品率低。

目前的数字称重传感器，大多是在现有的模拟称重传感器上加上模数转换器，或再加上MCU(一般为单片机)而形成的。这种数字称重传感器可以对模拟称重传感器进行灵敏度校准，给使用者带来方便，也可以进行非线性补偿以提高线性，但仍解决不了模拟称重传感器生产上的问题，也不能从整体上提高传感器的精度。另外尽管这种数字称重传感器有MCU，也可以有存储器，但由于没有自识别、即插即用的智能化和网络化应用功能，所以不可能做到随意替代。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种称重传感器，它解决了传统称重传感器在生产上的问题，从整体上提高传感器的精度，应用本技术方案，能够提高产品的生产效率，提高成品率。本发明的称重传感器能兼容IEEE1415标准的要求，兼顾称重传感器在现有称重系统和电子衡器中的应用方式，克服现有技术中通讯和各种参数不能自动识别的缺陷，具有即插即用的功能，适应不同用户对数字称重传感器的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种网络化智能数字称重传感器，包括模拟称重传感器、温度传感器、模数转换器、电子数据表格单元、信息处理单元、通讯单元和电源模块；所述电子数据表格单元符合IEEE1415.2标准，存贮的各种参数数据按规定协议在规定的地址存放，电子数据表格的数据包括自识别数据、特征参数、校准数据、补偿数据和实现通讯功能所需的通讯参数；所述模拟称重传感器由弹性体和应变片构成，将被测重量值转换成模拟的电信号；所述温度传感器为实现模拟称重传感器的实时温度特性补偿提供实时温度数据；所述温度传感器为模拟温度传感器或数字传感器；所述模数转换器将模拟称重传感器和模拟温度传感器产生的模拟电信号分别转换成数字信号；所述信息处理单元用于根据电子数据表格单元所存贮的校准数据、补偿数据、温度传感器提供的实时温度数据、对模数转换后的重量数据进行补偿和校准运算，最终按电子数据表格单元所存贮的特征参数换成重量相应的数据；所述通讯单元设有符合IEEE 1451.2标准的TII接口，同时可配置有线串行通讯接口或无线通讯接口，所述通讯单元按电子数据表格单元存贮的通讯参数来接收命令及发送信息和数据；所述电源模块是即插即用电源，用于为上述各个单元和电路供电。

其中，电子数据表格单元采用非易失性存储器存储数据，所述非易失性存储器为EEPROM存储器、FLAH存储器或铁电存储器；所述存储器为单独的IC芯片或集成于MCU、ARM、SOC芯片中的非易失性的存贮单元。

其中，构成电子数据表格的自识别数据，用于实现自识别功能，包括传感器的类型、制造厂商、型号、制造编号。

其中，构成电子数据表格的传感器特征参数，包括传感器量程、灵敏度(满量程时输出数)、精度。

其中，构成电子数据表格单元的校准数据包括灵敏度校准数据。

其中，补偿数据包括零点范围补偿数据、零点温度补偿数据、灵敏度温度补偿数据和灵敏度的线性补偿数据。

其中，构成电子数据表格单元的通讯参数包括通讯和网络化功能所需的通讯接口方式、波特率、通道参数。