无线地磅的工作原理
无线地磅是一种通过无线传输技术实现称重数据远程传输的称重设备,其核心工作原理可分为称重传感、信号处理和无线传输三大模块。以下是详细解析:
一、称重传感器工作原理
1.应变片电桥
核心元件:不锈钢弹性体上贴有4-8组应变片(电阻值120Ω±0.1%)
受力变形:车辆压载时,弹性体形变导致应变片电阻变化(ΔR≈0.1-0.5Ω)
电桥输出:惠斯通电桥将电阻变化转为电压信号(典型输出1-2mV/V)
2.温度补偿技术
内置PT100温度传感器
自动修正温度漂移(补偿精度±0.01%FS/10℃)
二、信号处理流程
处理环节 | 技术实现 | 关键参数 |
信号放大 | 仪表放大器(AD623) | 增益100-1000倍可调 |
滤波 | 4阶巴特沃斯低通滤波 | 截止频率10Hz |
AD转换 | 24位Σ-Δ型ADC(如ADS1232) | 有效分辨率≥18位 |
数字处理 | 32位ARM Cortex-M3 | 采样率≥80次/秒 |
三、无线传输技术方案
1.传输协议对比
类型 | 传输距离 | 功耗 | 抗干扰性 | 典型应用 |
2.4G WiFi | ≤100m | 高 | 一般 | 厂区局域网 |
LoRa | 3-5km | 极低 | 强 | 港口/矿山 |
4G/5G | 全网覆盖 | 中 | 强 | 跨区域联网 |
2.数据安全机制
AES-128加密传输
动态心跳包(30秒/次)防掉线
断网缓存(FLASH存储≥10万条数据)
四、应用场景与优势
场景:
▪动态称重(车辆过磅速度≤5km/h)
▪无人值守称重(配合车牌识别)
▪移动式地磅(临时工地)
优势:
▪省去电缆沟施工成本(降低30%安装费用)
▪支持多台地磅组网(最大32节点)
▪实时数据上传至ERP系统
五、维护要点
1.传感器维护
每月检查无线信号强度(RSSI值≥-70dBm)
定期清洁称台间隙
2.抗干扰措施
远离变频器/大功率电机(最小距离5m)
采用跳频技术(FHSS)防同频干扰