矿用电子皮带秤井下计量仪表的设计

2012-07-31 14:47:51来源: 21ic

信息化建设是未来煤矿工作的主题。目前,各种关于工业现场安全性问题的强制性法律法规亦相继出台,矿用计量监测产品相继成为矿用产品领域的焦点。矿用电子皮带秤是煤矿生产计量和监测的主要工具,组成结构分为复合式配置和本质安全型配置。复合式配量是指将数据采集和传输部分安装在井下皮带秤现场,计量仪表安装在井上的调度室。这种组成结构在皮带秤调零、标定时需要通过电话与调度室联系,同时现场需维护的环节较多。而本质安全型配置是指将数据采集和计量仪表设计在一起安装在皮带秤旁边,操作和维护方便。

1 矿用电子皮带秤组成

矿用电子皮带秤由秤架(固定架和悬浮架)、称重传感器、速度传感器、计量仪表和隔爆兼本安直流稳压电源5部分组成。一般为了方便统计计量数据,还会在煤矿调度室增加一套上位机软件和打印机。矿用电子皮带秤组成结构如图1所示。

矿用电子皮带秤组成结构

矿用电子皮带秤各组成部分均为本安型或隔爆兼本安型设计,可以工作在有爆炸性气体或粉尘的危险环境内。计量仪表采集称重传感器和速度传感器信号,运算处理后经过通讯模块发送给上位机。计量仪表支持以太网和RS485通讯方式,通过液晶显示器和键盘完成人机交互。

2 电气设计

计量仪表以STM32F103VB处理器为硬件核心,扩展了以太网接口、RS485通讯接口、频率采集、AD、开关量采集、实时时钟、液晶显示器、红外遥控嚣接口和键盘。RS485通讯接口选用SN75LBC184,它具有较强的抗雷击能力,对一些环境此较恶劣的现场,可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件,为了增强仪表的抗干扰能力,选用TLP521将处理器和SN75LBC184进行隔离,选用DC/DC模块IB0505将SN75LBC1 84的供电电源与仪表主电路电源隔离。D1~D4为稳压二极管,D1和D3的稳压值为12V,D2和D4的稳压值为7V,以保证将信号幅值限定在-7~12 V之间,提高抗过压的能力。R21是一个线路匹配电阻,可以减少线路上传输信号的反射,电路设计如图2所示。

电路设计

计量仪表重量信号采集电路选用高精度24位串行A/D转换器CS5532,搭配2.5 V高精度基准电压芯片AD780,时钟频率为4.9152MHz,配置参数为输出更新速率为12.5Hz,系统增益为256,有效分辨率为16位。重量信号采集电路中的数字电源VCC和模拟电源AVCC由磁珠隔离。 R27、R28、C62和C63构成了正反向两路低通滤波,能够消除高次谐波和大部分高频噪声信号,减轻在进行谐波分析时出现的频谱混叠现场。 D8、D9、D11和D12构成限压电路.防止外部输入线路串入较高电源损坏芯片,电路设计如图3所示。

限压电路

[1] [2]

关键字:齐纳式安全栅  CS5532  ASCII编码  RS485

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0731/article_5555.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
齐纳式安全栅
CS5532
ASCII编码
RS485

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved