[發明專利]消除傳輸延時對動態稱重同步數據影響的方法和稱重衡器

有效

• 申請號: 201310067282.2
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN104034399A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 周亮;高酩;楊建強;陳亞平
• 申請（專利權）人: 梅特勒-托利多(常州)精密儀器有限公司;梅特勒-托利多(常州)測量技術有限公司;梅特勒-托利多(常州)稱重設備系統有限公司
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

技術領域

本發明涉及一種消除傳輸延時對動態稱重同步數據影響的方法和稱重衡器，本發明尤其適用于具有多個數字稱重傳感器的稱重衡器的動態稱重。

背景技術

隨著數字化技術的發展，數字式稱重衡器被廣泛應用于各行各業。傳統的數字式稱重衡器一般是由多個數字式稱重傳感器和一塊稱重儀表組合而成。其工作原理是稱重儀表首先通過串行數據總線依次讀取各個傳感器采樣的實時數字信號，再將所有讀到的實時數字信號累加起來得到整個稱重系統的實時數字信號，經過復雜的數字信號處理后計算出物體的重量。這種工作原理有一個缺點，即稱重儀表在依次讀取各個傳感器的實時數字信號時，由于存在串行數據總線傳輸延時現象，從而導致各個傳感器傳給稱重儀表的實時數字信號并不是同一個時刻點的(即數據不同步)。稱重儀表將各個不同步的實時數字信號累加起來從而得到整個稱重系統的數字信號采樣圖。但是，該圖只能近似地表示出現實情況，并不能真實準確地反映出現實情況。當稱重系統面對以下兩種應用情況時，會產生截然不同的測量結果：

一方面，當被測物體靜止在測量臺面上時(即靜態稱重)，由于各個傳感器所承載的重量在不同時刻點上相對比較穩定，所以采樣出來的實時數字信號圖的波動性也很小。稱重儀表將由傳輸延時所引起的不同步實時數字信號累加起來得到整體實時數字信號采樣圖。該圖的失真度非常小，幾乎和真實情況保持一致。由此可以看出傳輸延時所帶來的測量誤差對整個稱重系統的測量精度影響不大，在誤差允許的范圍之內。

另一方面，當被測物體是運動通過測量臺面時(即動態稱重)，由于各個傳感器所承載的重量在不同時刻點上非常不穩定，所以采樣出來的實時數字信號圖波動也很大。稱重儀表將由傳輸延時所引起的不同步實時數字信號累加起來得到整體實時數字信號采樣圖。該圖的失真度比較嚴重，尤其在被測物體重心偏載嚴重的情況下，幾乎不能表示真實情況。由此可以看出傳輸延時所帶來的測量誤差對整個稱重系統的測量精度影響是巨大的。在這種應用情況下，消除傳輸延時所帶來的誤差影響是必要的。

針對第二種應用情況，本發明提出了一種設計方法，用來消除傳輸延時對數據同步的影響，保證了動態稱重應用的測量精度。

發明內容

本發明旨在提高一種消除傳輸延時對數據同步影響的方法，該方法可以保證在動態稱重應用中多個數字稱重傳感器輸出同步數據，從而提高測量精度。

本方案的設計思想是多個數字稱重傳感將同一時刻點采樣的實時數字信號保存到存儲器中，稱重儀表通過命令依次讀取各個傳感器指定時刻點的實時數字信號，再將這些信號累加起來從而得到整個系統在指定時刻點的實時數字信號，稱重儀表反復執行各個指定時刻點的讀取操作，即可得到一個能夠反映真實情況的實時數字信號圖，從而計算出被測運動物體的重量。該方法保證了多個數字稱重傳感器之間的數據同步，解決了傳輸延時所帶來的測量誤差對計算精度影響的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種消除傳輸延時對動態稱重同步數據影響的方法，適用于包含多個數字稱重傳感器和一稱重儀表的稱重衡器，包括：a.將所述多個數字稱重傳感器的同一時刻點采樣的實時數字信號存入一存儲器；b.所述稱重儀表從所述存儲器中依預定次序將所述多個數字稱重傳感器中的每一個的指定時刻點的所述實時數字信號；以及c.將所述多個數字稱重傳感器中的每一個的指定時刻點的所述實時數字信號累加，以獲得該指定時刻點的整體實時數字信號。

較佳地，在上述的方法中，在所述步驟c之后，該方法進一步包括：針對各個不同的指定時刻點，反復執行所述步驟a～c；根據所述各個不同的指定時刻點的整體實時數字信號，得到實時數字信號圖；以及根據該實時數字信號圖，計算出被測物體的重量。

較佳地，在上述的方法中，所述被測物體是運動物體。

較佳地，在上述的方法中，所述多個數字稱重傳感器與一同步校準裝置通信連接，其中所述同步校準裝置間隔一預定時間段對所述多個數字稱重傳感器進行采樣時刻點的校準。

較佳地，在上述的方法中，所述同步校準裝置是GPS全球授時系統。

較佳地，在上述的方法中，所述存儲器為每一時刻點分配一單獨的存儲空間。

較佳地，在上述的方法中，所述多個數字稱重傳感器和所述稱重儀表經由CAN串行數據總線連接。