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1、概述
稱重顯示器技術在我國近幾年來有了突飛猛進的發(fā)展, 無淪是產品的性能、功能, 還是可靠性方面都有了很大的提高, 基本上滿足了市場上不同用戶的需求, 部分地還可通過計算機完成各種管理和控制的復雜任務, 但相對于電子技術、尤其是計算機技術來說, 稱重顯刁、器在各個方面存在的技術差距還相當大,這并不說稱重顯示器開發(fā)人員的素質因素的影響, 如沒有掌握當今最先進設計技術, 開發(fā)性能價格比更為合理的稱重顯示器, 而是因為稱重顯示器是依托算機技術為瑯礎發(fā)展的, 相對落后是必然的, 另一方面,稱重顯示器不像計算機和一些家用電器那樣, 能夠形成巨大的規(guī)模經(jīng)濟, 以采用更先進的工藝技術及設備, 促使其自身的完善與發(fā)展, 使開發(fā)的稱重顯不器能夠滿足用戶的潛在欲望, 引導市場需求是關至重要的,下面簡要談論兒點。
2、稱重顯示器的抗干擾設計
隨著我國計量管理水平的提高, 衡器所處的E 作環(huán)境越來越惡劣,強電和強磁于擾和各類干擾源并存,流水線作業(yè)和自動配料行業(yè)有的還要求系統(tǒng)在上作中任何情況下不能出現(xiàn)死機, 這種場所對稱重顯示器的需求依靠傳統(tǒng)的抗于擾設計, 其保證程度就顯得不那么}l丁靠了我們知道, 傳統(tǒng)的抗于擾設計是: ¹ 當干擾源通過空間進人稱重顯示器的措施是采取屏蔽和接觸的方法來解決, 如為了提高屏蔽效果采用金屬外殼; 當仁擾源是通過傳針( 通過電源)或先空間后傳導的方式進人稱重顯示器的措施是增加凈化穩(wěn)壓電源和設金十采用一級W D T 技術( 俗稱“看門狗”技術止一這種設計對于普通的于擾, 尤其是f幾擾源從空間進人稱重顯小器的于擾來說, 其抗十擾效果還是不錯的, 但對于干擾信號強, 多以傳導方式進人稱重顯示器的干擾來說,效果就不那么可靠r 兇先, 接地‘。屏蔽措施對傳導力式的干擾幾乎是不起作用的, 即很難消除這類于擾; 其次, 凈化穩(wěn)壓電源僅能濾掉山電網(wǎng)引人的大部分干擾因素, 對凈化穩(wěn)壓電源以后進人機殼前的導線、插頭以及從f冬感器、接線盒到稱重顯示器之問的部件通過先空問后傳導方式的卜擾就無法濾掉,只有靠設計來維護程序的正常工作“看門狗”電路通常有兩種1 作方式: 即計數(shù)方式和單穩(wěn)方式一、計數(shù)力一式的看門狗電路一般由振蕩器、計數(shù)器等組成, 外部振蕩器連續(xù)產生脈沖以時鐘信號的力一式給計數(shù)器計數(shù), 計數(shù)器溢出的脈沖作為CPt !的復位信號, 同時CPU 定時給計數(shù)器一個復位信號, 使計數(shù)器復位一如果程序跳飛后, C PU 不再發(fā)出復位脈沖使計數(shù)器復位, 這時計數(shù)器就一直計數(shù)至溢出為l卜, 該溢出脈沖使C l) U 重新復位但是, 在C PU 進人死循環(huán)后, 仍有可能會在死循環(huán)中對計數(shù)器重復操作, 造成計數(shù)器小能產性溢出脈沖使C PU 復位,產‘仁死機問題, 單穩(wěn)方式的W D T 電路也存在相同問題針對上述所談問題, 筆者認為從以下兒個方面采取措施, 開發(fā)出抗干擾性能優(yōu)良的稱重顯示器¹ 采用二級看門狗電路( 即增強型看門狗電路) , 提高看門狗電路的可靠J勝, 以增強稱重顯示器的可靠性。

CPU 正常1 作時, 通過P, 、,不斷發(fā)出清零信號, 1片40 6 0 都小會產生lN T( ) 和R E S E T 信號, 日程序跳屹, 進人死循環(huán), 清零信號不能產生, 一級吞門殉電路起作用, 先產生IN T 信號.單片機執(zhí)行中斷服務程序, 使程序正常運行女1果十擾信號很強, 使第一級看門狗電路失效, 則第_ 級看門狗電路動作, 使系統(tǒng)復位, 大大提高了系統(tǒng)抗干擾的日?？啃越? 采用隔離技術.
提高稱重顯不器抗干擾的可靠性隔離技術的重 要作用是切斷進人CPU 的f 擾信號的通路, 保證稱重顯示器的正常〔作隔離應從電源著手, 到輸人/ 輸出都應采取必要的隔離措施首光是電源的隔離, 這種通常是為系統(tǒng)增加一個變換器,就能起到較好的抗干擾隔離作用; 其次是所有的輸人與輸出也應采取隔離措施,如采用光電鍋合器件, 以阻斷從輸人/ 輸出接口引人的一l一擾信號1通‘常強的十擾信號只終有很大的幅度, 其寬度很窄( 即干擾時間很短) , 既卜擾信號的高幅低能性, 不足以使光電器件發(fā)光而傳遞下去, 從而被從信號源中濾出另一方面, 模擬信號的隔離還可通過把信號調整、A 月〕轉換等電路都置于CPU 系統(tǒng)中, 使其共地, 信號輸人采用模擬隔離器件等» 采用數(shù)字技術丁數(shù)字技術具有較強的抗干擾能力和易r 遠處離傳輸?shù)膬?yōu)點, ) ’一泛的采用數(shù)技術也可大大提高稱重顯示器的抗丁擾性能〕第一是輸人信號的數(shù)筍化、如選用數(shù)字傳感器, 使輸人信號為數(shù)字信號, 減少干擾信號; 或是采用數(shù)字式接線盒, :使輸人稱重顯示器的信號為數(shù)字信號。

3、采用先進的技術提高稱重顯示器的可靠性
3. 1 貼片技術的應用
通常所說的貼片技術就是指的在電路板設計上采用表面貼裝技術, 它有幾大優(yōu)點, 但最大的還是貼片技術由于采用表面貼裝設備貼片, 提高r 線路板的質量和生產效率, 減少了元器件占用的空間, 能促使稱重顯示器的進一步小型化, 使得在相同的空間內增加稱重顯示器的功能成為一種可能, 還叮提高其可靠性貼片技術在我國的應用已有近十多年的歷史r , 但真蛋運用到與稱重相關的領域才‘ 是近一兩年的事,如電子吊秤用的無線數(shù)傳機近兩年已采用了貼片技術, ‘臼不僅減少了無線數(shù)傳機的體積, 還使其可靠性較先前有了較大的提高, 線路板的外觀也得到了很大的改進貼片技術在稱重顯示器上的應用不象電子汁算機和家用電器那樣, 具有相當大批量和規(guī)模, 因而不能充分發(fā)揮貼片技術帶來的高效率, 短期內還不會使其成本下降,反而會增加, 這將部分地限制了該技術在稱重顯示器土的應用
另外, 采用貼片技術首先要掌握用于貼片技術的元器件—如封裝形式的電子器件, 貼片機及相關的工藝設備的設計等, 其次是解決好相關的1_ .藝問題,還包括高素質的, 產者隨著貼片技術的日臻成熟,‘ 已會得到廣泛應用的。
3. 2 利用In t e rT le t 資源, 實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換和故障診斷
眾所周知, 當將稱重顯示器的放大、A / D 轉換和數(shù)據(jù)處理器移到秤體接線盒中, 就形成了個數(shù)字式接線盒, 其原理在《衡器》19 9 8 年第l 期上已論及這樣稱垂顯示器的操作與普通的計算機就沒有多大區(qū)別r , 或者說完全可借助于一臺計算機實現(xiàn)稱重導示器的各項功能, 如果再將計算褚兒處理的信號進行調制, 通過國際互聯(lián)網(wǎng)就可實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換和故障診斷廠當遠在幾一十甚至幾百公里的控制中心, 需要某一地某一時段內的稱重數(shù)據(jù)時, 通過El e o tr( , ,11。M ail 的形式就可直接交換數(shù)據(jù), 而無需再轉交到其它計算機1 進行數(shù)據(jù)傳送, 卜習時也可接收另1 地發(fā)來的數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換使完成諸如油田、冶金、港口和礦山這類大型現(xiàn)場地的流水稱量時的皮重、毛重交換, 叮大大提高計量速度, 為控制中心及時提供稱重結果當稱量中出現(xiàn)故障, 用戶無法判斷或處理時, 也可通過。與生產廠家聯(lián)系, 以幫助分析產生故障的原因和采取的解決措施, 免除生產廠家旅途之苦及費用, 最大的好處還是可極快地解決用戶的煩憂, 將故障停機時間減少到最短。
4、稱重顯示器的未來
二十一世紀稱重顯示器、器也象其它電子產品一樣, 隨著各種新技術的產生是無法完全預見其未來的, 但是就目前已有的技術而言, 有一些還是可以預見的首先是量子技術的概念會在稱重顯示器中出現(xiàn)。隨著技術的發(fā)展, “ 光腦” 將會很快代替電腦, ’ 光腦”式計算機不僅具有目前電腦的所有功能, 它還將會改變目前的數(shù)據(jù)處理方式, 分析這類技術不象今大那樣噪聲為多少分貝、電流為多少毫安、電阻為多少歐姆等, 它將是一個全新的技術, 對應的一些新概念將會產生, 目前的許多名詞或單位將不適應于未來的技術, 量子技術將會得到廣泛應用, 微觀世界中的粒子和波的概念將會引人到實際應用中去, 改變目前電路的設計和分析原理, 特別是借助于納米技術的掃描隧道顯微鏡和掃描探針顯微鏡, 一些新的理論將會誕生, 象納安、納伏、電子伏特這樣的單位也會在口常中得到應用。
其次, 微型化部件的應用, 將改變目前稱重顯示器的外觀、功能和性能, 我們知道, 在六十年代每平方英寸僅能布置10 0 0 個左右晶體管, 現(xiàn)在的微型技術已達到了每平方英寸幾百萬甚至_L 千萬個晶體管, ,可以預見, 隨著集成度的提高和各種微型部件的應用, 象掌土電腦一樣, 這類的稱重顯示器也會誕生, 借助十無線傳輸技術, 可使稱重顯示器變得和目前的手機一樣大小、方便、可靠和實用。
第三是充分利用計算機技術, 通過更換和增加模塊,借助十汁算機的大部分硬件, 解決各類應用問題, 諸如上網(wǎng)通訊、管理和控制功能, 適應不同類別的稱重等第四是寬松的工作環(huán)境設置〔通常一些大型衡器的使用場所偏僻. 礦山、油田、電!一和港日使用的衡器這一點尤為明顯。
當長時間不稱量時, 為了解除工作人員工作的枯燥無味, {可在系統(tǒng)內增加一些學習和游戲功能, 使他們在工作之余通過娛樂消除枯燥, 輕松愉快的丁作, 以提高工作效率, 減少工作失誤。
5、結束語
新技術發(fā)展日新月異, 二十一世紀將會有更多今人無法預見的新技術涎生, 稱重顯示器的基礎一計算機的發(fā)展會給稱重顯示器的未來帶來一個不同于今天的全新概念, 愿致力于稱重顯示器研究的志于們緊跟計算機技術的發(fā)展步伐, 以超前的意識開發(fā)未來的稱幣顯示器, 使其技術同步士計算機的發(fā)展, 在某些方面還應追求一些超越, 使之具有更長的壽命周期。

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