研究分析数字式汽车衡安装与调试.doc

数字式汽车衡安装与调试 第一节 数字汽车衡的特点 随着电子测量技术和微电子技术的发展，开始于上世纪90年代的数字式称重技术得到强势发展，应用数字式称重技术的数字式汽车衡已成为电子汽车衡技术发展中先进水平的的代表和未来电子汽车衡技术发展的必然趋势。 数字汽车衡有着模拟汽车衡无法比拟的优势： 测量精度高 数字式称重仪表直接处理数字信号，摆脱了模拟式称重仪表存在“敏感区”的缺陷，仪表的抗干扰性和现场适应能力得到很大程度的提升，高精度计量的能力大大加强，为高计量精度称重系统的实现提供了可能。 抗干扰能力强 由于A/D转换直接在传感器内部完成，传感器直接输出数字信号，克服了以往模拟传感器微小模拟信号传输中易受干扰的特点，增强了系统的抗干扰能力，提高了信号的分辨率和稳定性。 智能化 数字汽车衡仪表在故障检测，现场准确判定故障传感器、安装调试中自动角差修正、化线性修正和单个传感器测量值检测等方面更加简洁、方便和人性化。 测量适应性强 数字仪表对汽车衡现场的使用环境、传感器灵敏度的要求比模拟汽车衡低，信号处理的范围要比模拟汽车衡大等。 防作弊 纯数字信号的传输和处理，杜绝了当前通过改变模拟信号实现计量作弊的可能。 数字汽车衡技术实质上是模拟汽车衡仪表技术向模拟传感器技术领域的一种技术延伸，是模拟汽车衡仪表中A/D转换技术应用到传统模拟传感器技术领域中的成功典范。高度专业化、技术性能好的数字汽车衡仪表技术和AD转换（数字化）技术是数字汽车衡的“灵魂”，也是选择和成功应用数字汽车衡技术的先决条件。 上海耀华称重系统有限公司推出的XK3190-DS1、DS2数字汽车衡仪表和数字式传感器专用A/D（数字化）模块DS-A1，正是专业化和雄厚技术实力结合的成果。本着“专做仪表，做好仪表”的专业化理念，耀华公司凭借十几年在模拟仪表领域的开发经验，尤其是A/D转换技术方面积累的丰富经验开发出的XK3190-DS1、XK3190-DS2数字式仪表和专用于数字式传感器中的A/D（数字化）模块DS-A1等数字式系列产品，以其A/D技术先进、计量准确度高、抗干扰能力强、现场应用稳定可靠、安装调试方便、性价比高等优点，已成为业内数字化汽车衡推广的主流产品。 第二节 数字汽车衡的构成 数字式汽车衡的组成： 图1 数字式汽车衡组成 如图1所示，数字式汽车衡主要由数字式传感器、数字式接线盒以及数字式汽车衡仪表组成。 2.1 数字式传感器 数字式传感器的概念是与输出模拟信号的模拟传感器相对而言的，数字式传感器是指可输出数字信号的传感器。现阶段使用的数字式传感器大体构成如下： 模拟传感器 ＋ AD转换电路 ＋ 控制单元 ＋ 数据通讯接口（如图2所示） 图2 数字式传感器 2.1.1 数字式传感器工作原理 传感器的毫伏信号从应变计输出后，直接到放大器的前端。模拟段的信号专用导线长度只有很短的8毫米，最大限度的保证导线不会引入误差和电磁信号干扰。 模拟信号经过超低噪音精密仪表放大器放大后送至A/D转换器。A/D转换采用较高精度的转换器，保证模拟段的信号几乎没有任何损耗和引入任何干扰，确保信号转换无误差。 数字传感器的核心处理器CPU（控制单元）对A/D转换器输出的数据进行计算和处理。主要是对各种环境参数变化引起的弱小误差进行计算和修正，其中包括：零点修正、线性修正、灵敏度温度修正、重力加速度修正、滞后补偿、蠕变补偿、零点跟踪等。 CPU把处理好的数据通过RS485接口输出。RS485信号能实现工业级通讯，最远通讯距离可达1.2Km，可在恶劣的电磁干扰背景环境下可靠工作。 2.1.2 数字式传感器的特点 数字式传感器与模拟传感器相比，具有以下特点： 抗干扰能力强，稳定性好：输出数字信号，克服了模拟传感器由于小信号而带来的抗干扰能力差的问题。 信号传输距离远：数字传感器常规都采样数字通讯传输方式进行数据传输，容易实现远距离的传输。 高测量精度和分辨率：由于采用数字方式，客服了模拟传感器在高精度细分测量时细小信号无法正确良好传输的缺陷，实现了模拟式传感器无法实现的细分精度。 可多路测量，每个传感器单独访问和直接读数。 2.1.3 数字传感器的接口 数字式传感器与数字仪表之间的信号传输一般都采用命令式数字通讯方式来进行，如RS232、RS485等，其中以RS485方式最多。RS485通讯的特点是传输距离远，通讯可靠性高，可以实现以总线为基础的多设备网络方式通讯等特点。 RS485通常有半双工和全双工两种工作方式，如图3所示。 （a）半双工 （b）全双工 图3 RS485的工作模式 从图3中所示可以看出，半双工方式通讯双方采用一组信号线进行数据交换，一方（A或B）发送时另一方（B或A）只能接收