[发明专利]一种用于叉车的网络化电子称重系统

摘要

本发明一种用于叉车的网络化电子称重系统，包括左称重架、右称重架、称重传感器与信号调理电路、控制器；其中，左称重架与右称重架结构相同，为“L”型结构，内部设置有称重传感器，称重传感器通过信号调理电路驱动以及获取的压力信号的调理和采集。信号调理电路通过航空接口与控制器相连，将压力信号发送给控制器。通过控制器可实现与外部上位机间的信息通讯。本发明的优点为：安装简单，不影响货叉间距的调节，安全可靠，提高工作效率，可实现网络通信功能；且其中信号调理电路具有高增益106，高精度，宽线性范围，增益程控自动调节，无线数据传输，低噪声，低功耗，低成本的特点，有效提高电子称重系统的精度。

主权项

一种用于叉车的网络化电子称重系统，其特征在于：包括左称重架、右称重架、称重传感器与信号调理电路、控制器；其中，左称重架与右称重架结构相同，均包括称重支座、电路安装盒、称重传感器与载物板；所述称重支座顶面轴向上开有安装槽；电路安装盒底部竖直与称重支座后端固连；上述称重支座中的安装槽底面轴向上固定有两个称重传感器；所述载物板设置在称重支座顶面上，与称重支座内的称重传感器相连，连接后需保证在最大载荷下，载物板与称重支座顶面存在间隙；所述信号调理电路安装在左称重架或右称重架中，左称重架与右称重架中的各称重传感器均与信号调理电路相连；信号调理电路通过航空接口与控制器相连；上述信号调理电路，包括高精度恒压源、前置放大器、模数转换模块、微控制器及无线通讯模块；其中，高精度恒压源用来驱动应变电阻式传感器，为由参考电压源芯片REF102与PNP晶体管开关2N2905以及限流电阻R1构成10V恒压源；其中，参考电压源芯片REF102的2号引脚与PNP晶体管开关2N2905的基极相连，同时还通过限流电阻R1与12V直流电源正端相连；参考电压源芯片REF102的4号引脚接地；PNP晶体管开关2N2905的发射极与12V直流电源正端相连，集电极与参考电压源芯片REF102的6号引脚相连共同作为驱动电路的输出端，分别与应变电阻式压力传感器的电源的正负端相连；所述前置放大器采用对应变电阻式传感器输出的差分信号进行放大的信号调理方式，由AD620芯片与AD705芯片、反馈电阻RF以及电阻R2和电阻R3构成；其中，在AD620芯片中：2号引脚与3号引脚分别与应变电阻式传感器输出端相连，作为应变电阻式传感器输出的差分信号的正向、反向输入端；7号引脚连接10V电源正端；4号引脚接地；6号引脚作为前置放大器输出端的正极；1号引脚与8号引脚均与反馈电阻RF相连；AD705芯片中：2号引脚与6号引脚均与AD620芯片的5号引脚相连，由此构成局部接地点；3号引脚与电阻R2和电阻R3的公共端相连；其中，电阻R3的另一端和7号引脚 均与10V电源的正极相连；电阻R2的另一端与2号引脚相连；4号引脚接地；6号引脚作为放大器输出端的负极；前置放大器的正向、反向输入端分别与应变电阻式压力传感器的差分信号输出端相连。前置放大器的输出端负极与模拟转换模块中的模拟输入端正极，并且前置放大器的输出端负极还与模拟地相连，并通过电感与模数转换模块中的电源地相连；输出端的正极与模数转换模块的模拟输入端负极相连，由此使前置放大器的输出端的正极作为单端信号输出，这样可以直接与模数转换模块耦合；所述模数转换模块采用24位模数转换器采集经前置直流放大器放大后的差分信号，将其转换为数字信号通过SPI串行通信协议传递到微控制器；本发明中模数转换模块的具体结构为：模数转换模块由作为核心的高集成度的模数转换器芯片CS5532；模数转换器芯片CS5532中2号引脚用来作为模数转换模块的模拟输入端负极；模数转换芯片CS5532的1号引脚模拟输入端正极；9号引脚、10号引脚均与晶振相连；5号引脚通过电阻R4与15号引脚相连，并且与5V电源相连；5号引脚、15号引脚还分别通过一个去耦电容接电源地；3号引脚、4号引脚通过电容C1相连；16号引脚与6号引脚相连；6号引脚接电源地；7号引脚、8号引脚与微控制器的I/O端口相连；11~14号引脚与微控制器的SPI串口通信端相连；所述无线通讯模块将测量信号以SCI串行通信标准输出，通过串口数据线与微控制器相连，实现工业现场的无线化控制与数据采集；微控制器通过无线发射/接收模块将测量信号以SCI串行通信标准输出；所述微控制器采用XS128_MAL系列16位微控制器。