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应变传感器模拟器

6490Mn73T9 发布于2023-11-04 17:56:12 CC BY 分类:传感器 侵权投诉
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简介:

一种可以输出应变式传感器信号的模拟器,可模拟称重传感器,测力传感器,气压传感器等,以检测其采集仪表的准确性与温漂值等。省去搭建试验环境的成本,快速的测量其仪表的稳定性与具体性能。

应用场景:

检测称重仪表:检测其温漂,信号漂移,测量线性度等。 上位机模拟传感器:上位机使用modbus RTU协议可修改其输出大小,以模拟传感器。 传感器信号远程传输:可以使用通信的方式,在远端模拟传感器信号输出。

一、产品简介

一种可以输出应变式传感器信号的模拟器,可模拟称重传感器,测力传感器,气压传感器等,以检测其采集仪表的准确性与温漂值等。省去搭建试验环境的成本,快速的测量其仪表的稳定性与具体性能。

 

二、应用场景

检测称重仪表:检测其温漂,信号漂移,测量线性度等。

上位机模拟传感器:上位机使用modbus RTU协议可修改其输出大小,以模拟传感器。

传感器信号远程传输:可以使用通信的方式,在远端模拟传感器信号输出。

 

三、产品描述

此产品配备一路差分信号输出,在使用5V电压供电时,输出最大范围为+-20MV,即为4.000mV/V的灵敏度,非线性控制在万分之三以内。DAC芯片使用16位DAC,最大分辨率为65536/1。其所有参数均可通过modbus RTU协议进行读取和写入,也可以通过模块自带屏幕,按键进行参数调整。所有参数使用PVD中断方式保存。整机加入电磁兼容设计和防反接防过载等电路保护设计。

 

四、产品参数

供电电压:3.3-10V

功率:0.4W

输出最小分辨率:0.01%

传感器灵敏度范围:0.0001-4.0000mv/V

差分电压输出范围:-20mV-+20mV

输出分辨率:65536/1

输出精度:0.05%

支持通信:RS485

支持通信协议:modbus RTU

支持波特率: 4800 9600 19200 38400

PCB参数:双层板,单面贴装,尺寸48.8*96.4MM,板材等无其他特殊要求。

应变传感器模拟器硬件项目图1

五、使用说明

恢复数据:在上电前按下KEY2按键,然后上电,等待OLED进入主界面后松开。该操作用于第一次下载程序后,或者数据设置错误,将基本参数恢复至程序内的默认数值。

手动修改输出百分比:在主界面按下KEY2按键后即可直接将输出百分比置零,按下KEY3则增加一个步长的百分比值,按下KEY4则减少一个步长的百分比值。

手动修改主要参数操作说明:

1. 在主界面显示下,长按KEY1按钮1.5秒后,进入参数界面。

2. 短按KEY1按键切换设置参数界面,短按KEY2按键则可以在当前界面显示的参数中切换。

3. 当选中要修改的参数后,短按KEY3按键切换当前修改参数位,短按KEY4在当前位加一。

4. 修改完成后,长按KEY1按键则可以退回主显示界面。

输出电压校准方法:首先使用线性电源输出5V标准电压给模块供电,上电后长按KEY1按键,找到参数“零点DA”,选中该参数,然后使用万用表测量S+与S-端口之间的电压值,查看是否为0mV,若非0mV则可以调整参数“零点DA”的大小,以改变输出的零点电压。调整好后切换至参数“灵敏度”,将其改为20000,然后切换界面找到参数“正满度DA”,然后选中该参数,使用万用表测量输出电压是否为20.000mV,如果不是则可以微调参数“正满度DA”设置为20.000mV即可。然后切换至参数“负满度DA”,然后选中该参数,使用万用表测量输出电压是否为-20.000mV,如果不是则可以微调参数“负满度DA”设置为-20.000mV即可。

 

参数说明:


应变传感器模拟器硬件项目图2

 

通信模式说明:此模拟器支持modbus RTU 协议,发送时间与接收时间完全遵循协议标准。支持指令为03H,05H或10H命令,数据位为8位,无校验位,停止位和波特率可设。硬件上加入自恢复保险丝与TVS进行保护。

 

通信实例 (通信支持N81或N82格式)

Modbus RTU协议

0X03指令

发送:01 03 00 01 00 02 95 CB(读取当前输出的百分比)

返回:01 03 04 00 00 00 12 7A 3E (当前输出为00 00 00 12,转换为10进制为18,其输出的百分比为0.18%)

 

0X10指令

发送:01 10 00 01 00 02 04 00 00 00 64 33 88 (设置输出百分比为1%)

返回:01 10 00 01 00 02 10 08(设置成功,输出完成)

 

端口说明

电压输出端口:为”S+,S-”其中S+为差分电压正端,S-为差分电压负端。

电源端口:为”VCC,GND”,其中VCC为电源正极,GND为电源负极。

通信输出端口: RS485总线端口,共有两个端口A+,B-。

串口1输出端口:可以进行程序下载和后期改装。

SWD下载端口:可以使用脱机下载器进行下载。

六、备注

此模块有程序,需要使用专用下载器或USB转串口模块。

硬件整体成本小批100套,单片成本为70元左右。

U1芯片可修改为APM32F103C8T6,GD32F103C8T6等单片机,可以根据芯片价格进行直接替换。

模块右边的两个插针为下载口,可以进行串口下载或者SWD下载,不用焊接插针。

上传BOM部分立创没有,复刻请查看附件“BOM_应变式传感器模拟器”。

程序源码采用keil作为开发环境,程序下载文件与程序源文件均放置在附件中。


七、演示视频

使用四位半万用表测量输出mv级电压。


应变传感器 称重传感器 测力传感器 传感器模拟器
最近更新时间 2023-11-04 17:56:12
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