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1、概述
稱重顯示器技術(shù)在我國(guó)近幾年來(lái)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展, 無(wú)淪是產(chǎn)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(chǎng)上不同用戶的需求, 部分地還可通過(guò)計(jì)算機(jī)完成各種管理和控制的復(fù)雜任務(wù), 但相對(duì)于電子技術(shù)、尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)說(shuō), 稱重顯刁、器在各個(gè)方面存在的技術(shù)差距還相當(dāng)大,這并不說(shuō)稱重顯示器開發(fā)人員的素質(zhì)因素的影響, 如沒(méi)有掌握當(dāng)今最先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù), 開發(fā)性能價(jià)格比更為合理的稱重顯示器, 而是因?yàn)榉Q重顯示器是依托算機(jī)技術(shù)為瑯礎(chǔ)發(fā)展的, 相對(duì)落后是必然的, 另一方面,稱重顯示器不像計(jì)算機(jī)和一些家用電器那樣, 能夠形成巨大的規(guī)模經(jīng)濟(jì), 以采用更先進(jìn)的工藝技術(shù)及設(shè)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(dǎo)市場(chǎng)需求是關(guān)至重要的,下面簡(jiǎn)要談?wù)搩狐c(diǎn)。
2、稱重顯示器的抗干擾設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)計(jì)量管理水平的提高, 衡器所處的E 作環(huán)境越來(lái)越惡劣,強(qiáng)電和強(qiáng)磁于擾和各類干擾源并存,流水線作業(yè)和自動(dòng)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(jī), 這種場(chǎng)所對(duì)稱重顯示器的需求依靠傳統(tǒng)的抗于擾設(shè)計(jì), 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(shè)計(jì)是: ¹ 當(dāng)干擾源通過(guò)空間進(jìn)人稱重顯示器的措施是采取屏蔽和接觸的方法來(lái)解決, 如為了提高屏蔽效果采用金屬外殼; 當(dāng)仁擾源是通過(guò)傳針( 通過(guò)電源)或先空間后傳導(dǎo)的方式進(jìn)人稱重顯示器的措施是增加凈化穩(wěn)壓電源和設(shè)金十采用一級(jí)W D T 技術(shù)( 俗稱“看門狗”技術(shù)止一這種設(shè)計(jì)對(duì)于普通的于擾, 尤其是f幾擾源從空間進(jìn)人稱重顯小器的于擾來(lái)說(shuō), 其抗十?dāng)_效果還是不錯(cuò)的, 但對(duì)于干擾信號(hào)強(qiáng), 多以傳導(dǎo)方式進(jìn)人稱重顯示器的干擾來(lái)說(shuō),效果就不那么可靠r 兇先, 接地‘。屏蔽措施對(duì)傳導(dǎo)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(duì)凈化穩(wěn)壓電源以后進(jìn)人機(jī)殼前的導(dǎo)線、插頭以及從f冬感器、接線盒到稱重顯示器之問(wèn)的部件通過(guò)先空問(wèn)后傳導(dǎo)方式的卜擾就無(wú)法濾掉,只有靠設(shè)計(jì)來(lái)維護(hù)程序的正常工作“看門狗”電路通常有兩種1 作方式: 即計(jì)數(shù)方式和單穩(wěn)方式一、計(jì)數(shù)力一式的看門狗電路一般由振蕩器、計(jì)數(shù)器等組成, 外部振蕩器連續(xù)產(chǎn)生脈沖以時(shí)鐘信號(hào)的力一式給計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù), 計(jì)數(shù)器溢出的脈沖作為CPt !的復(fù)位信號(hào), 同時(shí)CPU 定時(shí)給計(jì)數(shù)器一個(gè)復(fù)位信號(hào), 使計(jì)數(shù)器復(fù)位一如果程序跳飛后, C PU 不再發(fā)出復(fù)位脈沖使計(jì)數(shù)器復(fù)位, 這時(shí)計(jì)數(shù)器就一直計(jì)數(shù)至溢出為l卜, 該溢出脈沖使C l) U 重新復(fù)位但是, 在C PU 進(jìn)人死循環(huán)后, 仍有可能會(huì)在死循環(huán)中對(duì)計(jì)數(shù)器重復(fù)操作, 造成計(jì)數(shù)器小能產(chǎn)性溢出脈沖使C PU 復(fù)位,產(chǎn)‘仁死機(jī)問(wèn)題, 單穩(wěn)方式的W D T 電路也存在相同問(wèn)題針對(duì)上述所談問(wèn)題, 筆者認(rèn)為從以下兒個(gè)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(jí)看門狗電路( 即增強(qiáng)型看門狗電路) , 提高看門狗電路的可靠J勝, 以增強(qiáng)稱重顯示器的可靠性。

CPU 正常1 作時(shí), 通過(guò)P, 、,不斷發(fā)出清零信號(hào), 1片40 6 0 都小會(huì)產(chǎn)生lN T( ) 和R E S E T 信號(hào), 日程序跳屹, 進(jìn)人死循環(huán), 清零信號(hào)不能產(chǎn)生, 一級(jí)吞門殉電路起作用, 先產(chǎn)生IN T 信號(hào).單片機(jī)執(zhí)行中斷服務(wù)程序, 使程序正常運(yùn)行女1果十?dāng)_信號(hào)很強(qiáng), 使第一級(jí)看門狗電路失效, 則第_ 級(jí)看門狗電路動(dòng)作, 使系統(tǒng)復(fù)位, 大大提高了系統(tǒng)抗干擾的日常靠性健) 采用隔離技術(shù).
提高稱重顯不器抗干擾的可靠性隔離技術(shù)的重 要作用是切斷進(jìn)人CPU 的f 擾信號(hào)的通路, 保證稱重顯示器的正?！沧鞲綦x應(yīng)從電源著手, 到輸人/ 輸出都應(yīng)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(gè)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(yīng)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(hào)1通‘常強(qiáng)的十?dāng)_信號(hào)只終有很大的幅度, 其寬度很窄( 即干擾時(shí)間很短) , 既卜擾信號(hào)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(hào)源中濾出另一方面, 模擬信號(hào)的隔離還可通過(guò)把信號(hào)調(diào)整、A 月〕轉(zhuǎn)換等電路都置于CPU 系統(tǒng)中, 使其共地, 信號(hào)輸人采用模擬隔離器件等» 采用數(shù)字技術(shù)丁數(shù)字技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力和易r 遠(yuǎn)處離傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn), ) ’一泛的采用數(shù)技術(shù)也可大大提高稱重顯示器的抗丁擾性能〕第一是輸人信號(hào)的數(shù)筍化、如選用數(shù)字傳感器, 使輸人信號(hào)為數(shù)字信號(hào), 減少干擾信號(hào); 或是采用數(shù)字式接線盒, :使輸人稱重顯示器的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。

3、采用先進(jìn)的技術(shù)提高稱重顯示器的可靠性
3. 1 貼片技術(shù)的應(yīng)用
通常所說(shuō)的貼片技術(shù)就是指的在電路板設(shè)計(jì)上采用表面貼裝技術(shù), 它有幾大優(yōu)點(diǎn), 但最大的還是貼片技術(shù)由于采用表面貼裝設(shè)備貼片, 提高r 線路板的質(zhì)量和生產(chǎn)效率, 減少了元器件占用的空間, 能促使稱重顯示器的進(jìn)一步小型化, 使得在相同的空間內(nèi)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(shù)在我國(guó)的應(yīng)用已有近十多年的歷史r , 但真蛋運(yùn)用到與稱重相關(guān)的領(lǐng)域才‘ 是近一兩年的事,如電子吊秤用的無(wú)線數(shù)傳機(jī)近兩年已采用了貼片技術(shù), ‘臼不僅減少了無(wú)線數(shù)傳機(jī)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(jìn)貼片技術(shù)在稱重顯示器上的應(yīng)用不象電子汁算機(jī)和家用電器那樣, 具有相當(dāng)大批量和規(guī)模, 因而不能充分發(fā)揮貼片技術(shù)帶來(lái)的高效率, 短期內(nèi)還不會(huì)使其成本下降,反而會(huì)增加, 這將部分地限制了該技術(shù)在稱重顯示器土的應(yīng)用
另外, 采用貼片技術(shù)首先要掌握用于貼片技術(shù)的元器件—如封裝形式的電子器件, 貼片機(jī)及相關(guān)的工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)等, 其次是解決好相關(guān)的1_ .藝問(wèn)題,還包括高素質(zhì)的, 產(chǎn)者隨著貼片技術(shù)的日臻成熟,‘ 已會(huì)得到廣泛應(yīng)用的。
3. 2 利用In t e rT le t 資源, 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換和故障診斷
眾所周知, 當(dāng)將稱重顯示器的放大、A / D 轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理器移到秤體接線盒中, 就形成了個(gè)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(jì)算機(jī)就沒(méi)有多大區(qū)別r , 或者說(shuō)完全可借助于一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)稱重導(dǎo)示器的各項(xiàng)功能, 如果再將計(jì)算褚兒處理的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制, 通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換和故障診斷廠當(dāng)遠(yuǎn)在幾一十甚至幾百公里的控制中心, 需要某一地某一時(shí)段內(nèi)的稱重?cái)?shù)據(jù)時(shí), 通過(guò)El e o tr( , ,11。M ail 的形式就可直接交換數(shù)據(jù), 而無(wú)需再轉(zhuǎn)交到其它計(jì)算機(jī)1 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送, 卜習(xí)時(shí)也可接收另1 地發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù),實(shí)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(chǎng)地的流水稱量時(shí)的皮重、毛重交換, 叮大大提高計(jì)量速度, 為控制中心及時(shí)提供稱重結(jié)果當(dāng)稱量中出現(xiàn)故障, 用戶無(wú)法判斷或處理時(shí), 也可通過(guò)。與生產(chǎn)廠家聯(lián)系, 以幫助分析產(chǎn)生故障的原因和采取的解決措施, 免除生產(chǎn)廠家旅途之苦及費(fèi)用, 最大的好處還是可極快地解決用戶的煩憂, 將故障停機(jī)時(shí)間減少到最短。
4、稱重顯示器的未來(lái)
二十一世紀(jì)稱重顯示器、器也象其它電子產(chǎn)品一樣, 隨著各種新技術(shù)的產(chǎn)生是無(wú)法完全預(yù)見(jiàn)其未來(lái)的, 但是就目前已有的技術(shù)而言, 有一些還是可以預(yù)見(jiàn)的首先是量子技術(shù)的概念會(huì)在稱重顯示器中出現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展, “ 光腦” 將會(huì)很快代替電腦, ’ 光腦”式計(jì)算機(jī)不僅具有目前電腦的所有功能, 它還將會(huì)改變目前的數(shù)據(jù)處理方式, 分析這類技術(shù)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(gè)全新的技術(shù), 對(duì)應(yīng)的一些新概念將會(huì)產(chǎn)生, 目前的許多名詞或單位將不適應(yīng)于未來(lái)的技術(shù), 量子技術(shù)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用, 微觀世界中的粒子和波的概念將會(huì)引人到實(shí)際應(yīng)用中去, 改變目前電路的設(shè)計(jì)和分析原理, 特別是借助于納米技術(shù)的掃描隧道顯微鏡和掃描探針顯微鏡, 一些新的理論將會(huì)誕生, 象納安、納伏、電子伏特這樣的單位也會(huì)在口常中得到應(yīng)用。
其次, 微型化部件的應(yīng)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(gè)左右晶體管, 現(xiàn)在的微型技術(shù)已達(dá)到了每平方英寸幾百萬(wàn)甚至_L 千萬(wàn)個(gè)晶體管, ,可以預(yù)見(jiàn), 隨著集成度的提高和各種微型部件的應(yīng)用, 象掌土電腦一樣, 這類的稱重顯示器也會(huì)誕生, 借助十無(wú)線傳輸技術(shù), 可使稱重顯示器變得和目前的手機(jī)一樣大小、方便、可靠和實(shí)用。
第三是充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù), 通過(guò)更換和增加模塊,借助十汁算機(jī)的大部分硬件, 解決各類應(yīng)用問(wèn)題, 諸如上網(wǎng)通訊、管理和控制功能, 適應(yīng)不同類別的稱重等第四是寬松的工作環(huán)境設(shè)置〔通常一些大型衡器的使用場(chǎng)所偏僻. 礦山、油田、電!一和港日使用的衡器這一點(diǎn)尤為明顯。
當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間不稱量時(shí), 為了解除工作人員工作的枯燥無(wú)味, {可在系統(tǒng)內(nèi)增加一些學(xué)習(xí)和游戲功能, 使他們?cè)诠ぷ髦嗤ㄟ^(guò)娛樂(lè)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(jié)束語(yǔ)
新技術(shù)發(fā)展日新月異, 二十一世紀(jì)將會(huì)有更多今人無(wú)法預(yù)見(jiàn)的新技術(shù)涎生, 稱重顯示器的基礎(chǔ)一計(jì)算機(jī)的發(fā)展會(huì)給稱重顯示器的未來(lái)帶來(lái)一個(gè)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展步伐, 以超前的意識(shí)開發(fā)未來(lái)的稱幣顯示器, 使其技術(shù)同步士計(jì)算機(jī)的發(fā)展, 在某些方面還應(yīng)追求一些超越, 使之具有更長(zhǎng)的壽命周期。

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