博一建材讯：1、什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。1）接口的信号内容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表2）接口的电气特性在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5—-15V；逻辑“0”+5—+15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1”附表1引脚序号信号名称符号流向功能2发送数据TXDDTE→DCEDTE发送串行数据3接收数据RXDDTE←DCEDTE接收串行数据4请求发送RTSDTE→DCEDTE请求DCE将线路切换到发送方式5允许发送CTSDTE←DCEDCE告诉DTE线路已接通可以发送数据6数据设备准备好DSRDTE←DCEDCE准备好7信号地信号公共地8载波检测DCDDTE←DCE表示DCE接收到远程载波20数据终端准备好DTRDTE→DCEDTE准备好22振铃指示RIDTE←DCE表示DCE与线路接通,出现振铃3)接口的物理结构RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端.一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。4）传输电缆长度由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723内有三对双绞线，每对由22#AWG组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。附表2DEC公司的实验结果波特率1号电缆传输距离（英尺）2号电缆传输距离（英尺）1105000300030050003000120030003000240010005004800100025096002502502.什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特点？由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。针对RS-232-C的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：1.RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。2.RS-485的数据最高传输速率为10Mbps3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。4.RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。3.采用RS485接口时，传输电缆的长度如何考虑？在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线径为0。51mm），线间旁路电容为52。5PF/M，终端负载电阻为100欧时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，由图可知最大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆（线径为0。91mm）则电缆长度将可以大于200m；若采用28AWG电缆（线径为0。32mm）则电缆长度只能小于200m。一、EIARS-485标准在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上，EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。RS-485标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求：·接收器的输入电阻RIN≥12kΩ·驱动器能输出±7V的共模电压·输入端的电容≤50pF·在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关）·接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号"0"；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号"1"）因为RS-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得EIARS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。地基和秤体的处理SCS全电子汽车衡的基础结构分为无基坑和浅基坑两种，施工中应满足下列要求：基础设计符合《JJG668-90固定式电子衡检定规程》的要求；基础的地耐力不低于98KPa；基础必须挖到冻土层以下；有必要有排水沟道的必须修排水沟道。磅房内必须设置一根接地桩，接地电阻必须小于4欧姆。对于配置防浪涌保护装置的汽车衡和配置防爆装置的汽车衡有更加严格的要求，基础施工时必须严格按照提供的指标完成，否则将达不到防浪涌保护和防爆的要求。从长期实际的秤体安装中我认为应注意的问题是安装限位螺栓和调整限位间隙。安装时必须做到限位间隙达到2～3mm，然后必须拧紧螺母。传感器的安装必须遵循传感器厂家提供的安装方法。安装好的秤台用水准仪检查是否水平。同时检查和校正秤台四周的间隙，使之达到安装要求。3．传感器选择称重传感器在选用时要考虑到很多因素，实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。另外，称重传感器的灵敏度、最大分度数、最小检定分度值等也是传感器选用中必须考虑的指标。(1)使用环境称重传感器实际上是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出装置。用传感器首先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对于正确选用传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。一般情况下，高温环境对传感器造成涂覆材料融化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题；粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响；在腐蚀性较高的环境下会造成传感器弹性体受损或产生短路现象；电磁场对传感器输出会产生干扰。相应的环境因素下我们必须选择对应的传感器才能满足必要的称重要求。(2)传感器的数量和量程传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说秤体有几个支撑点就选用几只传感器。传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合评价来决定。一般来讲，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但是在实际的使用当中，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。下面给出一个经过大量实验验证的经验公式。公式如下：C=K0×K1×K2×K3(Wmax+W)／N式中C一单个传感器的额定量程W一秤体自重Wmax一被称物体净重的最大值N一秤体所采用支撑点的数量K0一保险系数，一般取1.2～1.3之间K1一冲击系数K2一秤体的重心偏移系数K3一风压系数(3)各种类型传感器的使用范围传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间，保证安装合适，称重安全可靠；另一方面要考虑厂家的建议。对于传感器制造厂家来讲，它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。譬如铝合金悬臂梁传感器适合于电子计价秤、平台秤、案秤等；钢式悬臂梁传感器适用于电子皮带秤、分选秤等；钢质桥式传感器适用于轨道衡、汽车衡等；柱式传感器适用于汽车衡、动态轨道衡、大吨位料斗秤等4)传感器的准确度等级选择传感器的准确度等级包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。在选用的时候不应该盲目追求高等级的传感器，应该考虑电子衡的准确度等级和成本。一般情况下，选用传感器的总精度为非线性、不重复性和滞后三项指标的之和的均方根值略高于秤的精度。4．标定以及角差的调节以电子汽车衡为例，角差调节是一个非常重要的步骤。衡器检定规程中做出了明确的要求，使用大质量的砝码要比使用小质量砝码组合的效果好。若用大砝码应放在区域中心位置，若用小砝码应均匀分布。N个承重点的秤，将最大称量1／(N一1)的砝码分别放置在1／N承重台板的面积上进行偏载检定。对于承受偏载量较小的承载器(如料斗秤)，在每个承重点上要施加约等于最大称量的1／10。目前模拟式称重传感器是依靠接线盒的电位器来调节。调节方式分为两种：供桥信号调节和输出信号调节。从实际的使用角度来讲我本人倾向于使用供桥信号调节，它的优势在于调节范围大、易用万用表测试调节结果。但是从对整个精度来讲我倾向于使用调节信号输出。为了进一步认识这个问题，有必要了解造成偏载产生的原因。偏载主要由下列因素造成：1)称重显示器本身具有很高的灵敏度。2)称重传感器并联电路输出阻抗低，抗干扰能力强。并联电路对传感器来讲必须使输出灵敏度公差要小；输出阻抗平均偏差要小；输出灵敏度与阻抗之比要相等。3)秤体设计缺陷。4)土建基础承载力不够。5)秤体安装不当。从本人的长期调试经验来看，上百吨的大型电子汽车衡角差的调节过程中一般不会使用大吨位砝码(主要也是受现场实际情况的制约)。从整个秤的精度来讲配合使用鉴别力测试时用的小砝码观察仪表闪变也可以达到很好的偏载调节效果。比如你在检定调节时的分度值为20kg，虽然称重显示仪上显示值为一致，但是几个角有可能存在最大达18kg的误差。另外需要注意的是，为了日后维护方便，必须明确接线盒中各个传感器接线柱对应的传感器在那个部位；只要调过角差，在使用时必须重新进行称量标定。对整个电子衡系统来讲，标定是检定的初期工作。一台安装好的电子衡器，对整机的计量性能包括：称重时的准确性、重复性、偏载时的影响、稳定性、灵敏度等。投入到使用中的电子汽车衡检定项目包括以下几个方面：1)技术检查和外观检查；2)自动调零功能检查；3)调零范围；4)调零准确度；5)空秤检定；6)偏载检定；7)称量检定；8)鉴别力检定；9)重复性检定。在检定过程中应该注意这样几个问题：1)选择能达到称量要求和功能的称重显示仪表；2)零位跟踪功能在检定中应该取消，检定前应确定零中心位置；3)按准确度等级中3个称量段的相应误差带检定时，应将空秤、最小称量和3个误差转折点及两个测试点，共七个称量点包括进去；4)各个称量点的误差应按下列公式进行计算：δ=L-M+0.5e-△M式中：L--实际显示值，△M--标准载荷(砝码)值，e--检定分度值，△M--到下一个闪变时的加载值。5．传感器的各类故障检测和排除对于全电子汽车衡来讲，故障处理应遵循这样的步骤；观察(故障观察)--分析(故障原因)--检测(为故障判断提供依据或对判断结果加以验证)--修复(修理或更换)--检定(系统调试后对其计量性能进行测试)。可根据实际情况选用下列方法判断：直观法、替代法、比较法、插拔法、代码诊断法。就称重传感器自身的特点通过下列方法检测、判断和验证：1)阻抗判别法：逐个将传感器的两根输出线、输入线拆掉，用万用表测试输出、输入阻抗和信号电缆各芯线与屏蔽层间的绝缘电阻。如果测试结果达不到合格证上的数值，即可判断为故障传感器；2)信号输出判断：如果阻抗法无法判断传感器的好坏，可用此法做进一步检查。先给仪表通电，将传感器的输出线拆掉。在空秤下用万用表测量其Mv输出值。假设额定激励电压为U(v)，传感器的灵敏度为M(Mv／V)，传感器的额定载荷F(kg)，那么每个传感器的输出为U×M×K÷F(Mv)。如果那一只的输出值超出该计算值过大(理想情况下不存在偏载时应该相等)或不稳定，即可判断传感器有故障。6．称重仪表的选择和故障检测当选用多只称重传感器做为一个称重系统时，必须考虑它采用什么样的工作方式。工作方式的确定就必须与称重仪表的选择有关，即称重传感器的有关技术参数必须与仪表的有关技术参数匹配。以目前采用的并联工作方式称重系统为例，它要求系统实际最大电流必须小于称重仪表的的最大供桥电流。称重仪表一般由模拟电路和数字电路两部分组成。模拟电路包括电源、前置放大器、滤波器、A／D转换等；数字电路包括主处理器、协处理器、各种存储器、键盘和显示器等。仪表故障诊断最简便有效的方法就是用替代法。首先用模拟器或根据故障判断仪表已损坏。若怀疑是PCB出现问题，可以用一块好的PCB板去替代。替代后再用模拟器检查或观察故障是否消失。在更换过PCB后必须按照说明书对相关参数进行设置校准。在使用称重仪表时，必须清楚它与人屏幕、打印机及称重软件的接线方式，查看它们是否与称重仪表匹配。四．结语总之，以称重传感器为核心的电子衡器在实际的使用过程中引发故障的原因很多，有时几个故障可能同时出现。除了上述提到的情况外，还有诸如供电电源、外部磁场干扰、使用电子产品等原因造成。因此，在现场的使用和调试过程中必须具有清晰的操作思路，认真的分析，积极的总结和积累现场操作经验。如果这样的话，可以大大减少现存的故障问题，可为现场调试节约人量的时间，为日后的维护提供方便。
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