[发明专利]一种称重传感器多量程毫伏信号转换装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于信号转换技术领域，具体涉及一种称重传感器多量程毫伏信号转换装置及方法。

背景技术

现在许多搅拌设备企业的称重系统主要由称重传感器、一体化控制器和终端计算机构成，在该称重系统中，称重传感器产生的毫伏级电压信号直接接入一体化控制器，一体化控制器对其接收到的毫伏级信号进行处理后，通过信号线将处理后的信号传输给终端计算机。可见，在该系统中传输的信号是毫伏级电压信号，不是0—10V的标准电压信号，外部标准信号采集设备无法利用这样的非标准信号进行数据采集。

而且在现实中，部分厂家为了提高信号传输的稳定性，将称重传感器输出信号的量程范围由原为0—5mv增大至0—10mv、0—50mv、乃至0—100mv，市场上也就出现了不同类型的称重传感器。由于不同类型的称重传感器，输出信号的量程范围不同，且均为毫伏级电压信号，因此，在保证称重系统原设备正常工作的情况下，需要对称重系统所采用的具体称重传感器输出的毫伏级电压信号进行放大，转换成0—10V的标准电压信号，以便于应用外部标准信号采集设备进行数据采集。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种称重传感器多量程毫伏信号转换装置及方法。

本发明的技术方案：

一种称重传感器多量程毫伏信号转换装置，用于将搅拌设备的称重系统中采用的不同量程范围的称重传感器的多量程毫伏级电压信号同时转换为0—10v的标准电压信号供给称重系统外部的标准信号采集设备应用，同时，仍保证称重传感器产生的毫伏级电压信号继续传至称重系统应用；该装置在使用时通过信号线与称重传感器相连接，该装置包括：电源模块、第一信号放大电路、滤波器、第二信号放大电路、第一输出缓冲电路、第二输出缓冲电路、若干个差分转换电路、若干个信号输出隔离器；其中：

电源模块，用于为装置供电；

第一信号放大电路，用于根据称重传感器的毫伏信号量程范围，选择相应的信号放大倍数，将称重传感器输出的毫伏信号放大为0-1v信号后，同时传送给第一输出缓冲电路和滤波器；

第一输出缓冲电路：用于对第一信号放大电路传送的0-1v信号进行缓冲处理，并将处理后的信号分若干路同时传至若干个差分转换电路；

差分转换电路：用于对从第一输出缓冲电路接收的0－1v信号进行降压处理，还原为称重传感器的原始毫伏信号后，经过信号输出隔离器输出至毫伏信号采集设备；

滤波器，用于对第一信号放大电路传送的0-1v信号进行滤除处理、并将滤波处理后的信号传至第二信号放大电路；

第二信号放大电路，用于将滤波器传送的0-1v信号转换成0-10v的标准信号后，输出至第二输出缓冲电路；

第二输出缓冲电路，用于对从第二信号放大电路接收的0-10v的标准信号进行缓冲处理后，分若干路同时经过若干个信号输出隔离器输出至若干个0-10v标准信号采集设备；

信号输出隔离器，用于隔离装置外部信号。

所述的第一信号放大电路采用的是由第一运算放大器A1、第二运算放大器A2和第三运算放大器A3共3个运算放大器和多档选择开关电路构成的差分放大电路；其中多档选择开关电路由双刀多掷开关和具有不同阻值的电阻构成；第一信号放大电路通过双刀多掷开关切换连接具有不同阻值的电阻，实现信号放大倍数的选择，将称重传感器传送过来的毫伏信号放大相应倍数后转换成0-1v信号；

所述的差分转换电路由惠斯通电桥构成，采用电位器分压的方法对0－1v信号进行降压处理。

所述的第一输出缓冲电路与第二输出缓冲电路的结构相同，包括一个运算放大器、两个电阻和一个电容；一个电阻连接运算放大器的同向输入端；另一个电阻和电容组成并联电路，一端连接运算放大器的反向输入端，另一端连接运算放大器的输出端。

所述的滤波器：包括第十二电阻R12、第二电位器RP2和第一电容C1；第十二电阻R12和第二电位器RP2组成并联电路，该并联电路的一端作为滤波器输入端，另一端连接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地。