短距离无线通信在力学计量中的应用.pdfVIP

计《量与测试技本》2oO9年第36卷第9期 短距离无线通信在力学计量中的应用 ApplicationofShort——‘rangeWirelessCommunicationonMechanicalMeasure 陈 力 (江苏省计量科学研究院，江苏南京 210007) 摘 要：本文介绍了利用短距离无线通信系统对复杂工厂环境下的力学计量进行辅助的方法。 关键词：短距离无线通信；力学计量 1 引言 通信。市场上有很多利用上述无线通信芯片制成的RF 近年来，无线技术获得了突飞猛进的发展，以无线片 模块，这里采用两个以NRF9E5为核心的通信模块，该 上系统(SoC)为核心的低功耗、小体积、低价格嵌入式无 模块具有RS一232通信接 口，可以半双工工作模式实现 线通信系统，已经渗透进我们生活的各个方面。在计量 收发一体。将其中一块接在2000型标准负荷测量仪的 领域，无线通信技术也有着广泛的用武之地，很多传统仪 串口上，另一块连接至便携式计算机的串口。 表只需稍加改造，就可以大大提高计量工作的效率，本文 采用无线收发装置前后测量系统的结构如图l所示。 将就2000型标准负荷测量仪为例，介绍一下短距离无线 通信在的力学计量中的应用。 2 力学现场计量的现状 随着企业 自动化程度的提高，出于安全、舒适等方面 的考虑，对许多噪音大、工作时间久的设备(例如进行疲 O△tD一一一 _-一一一一一一一一一—： 劳试验的设备)，经常会将其测力单元与人机交互界面相 NRF9E5通信模块 NRF9E5通信模块 互分离，给现场计量带来了很大的不便。 俞 传统计量仪表在遇到被检设备的测力单元与显示单 元相距较远的情况时，一般是通过加长传感器到仪表的 信号传输线的长度来解决问题： 采 用尢线传 输 装置后 该方法一方面受到传输线长度 的制约，在距离太远 的情况下往往捉襟见肘，加之工业现场环境复杂，过长的 图 1 传输线要从各种设备的间隙中通过比较困难。 4 系统的软件结构 另一方面，不同长度的信号传输线上分布电容的不 2000型标准负荷测量仪中的串行通讯接 口输出电 同，会导致传感器连接不同的传输线会有不同的示值，情 平为标准 RS一232电平 ，输 出方式为连续数据输 出，设 况严重的时候甚至会超过允差的范围，解决的方法是在 定仪表工作参数，使仪表串口数据传输速率与无线通信 测量仪表上为每条传输线专设一个检测通道，从而大大 发送模块一致，一般为9．6kbps。 增加了维护成本。 NRF9E5的无线数据包 由前导码 Peramble、地址码 3 系统的硬件组成与结构 ADDR、有效数据PAYIOAD(最大为32字节)及CRC校 采用无线通信模块后，传感器到测量仪表的信号传 验组成，其中前导码、地址码和 CRC校验由无线收发器 输线长度可以固定，由测量仪表通过无线通信将数据直 按模块寄存器配置 自动完成。因此，这里仅对数据包中 接发送到数据接收端。这样，计量仪器的传感器和显示单 的数据PAYLOAD，进行结构规定如下： 元也实现了分离，不但避免了传输线过长的种种缺陷，在恶 劣工作环境下还可以大大提高检测人员工作的安全I生。 每个数据帧共10个字节，其中，第1字节为数据帧起始 目前市场上与