как организовать беспроводную связь с тензовесами?

03-04-2008 14:27

Есть тензовесы в аэродинамической трубе, на них закреплена модель ракеты.
Весы - фактически трубка димаетром 22мм, на которой наклеены
по осям XYZ 3 тензомоста, с каждого моста выходит сигнал,
(очень слабый - порядка 2 микровольт) в зависимости от нагрузки на ось.
Задача: обеспечить беспроводную передачу сигнала в компьютер.
Подскажите плиз, на каких элементах можно организовать подобное взаимодействие?
я так понимаю, съем микровольт надо организовать высокочувствительным вольтметром, преобразовать это значение
в цифру, каким-то образом завести этот цифровой сигнал в блютус,
который передаёт по воздуху его до блютус-свистка в компьютере.
на компе ПО расшифровывает всё то, что пришло в нужную цифру
и выводит на экран.
нужно передавать 3 канала (сила X, сила Y, сила Z)
-каким-то образом формировать пакет передачи, в котором зашиты все 3 канала.
на каких элементах можно всё организовать?
интересует всё миниатюрное, чтобы поместить всё прямо в тензовесы.
спасибо!

03-04-2008 17:25

купить тензовесы с WiFi интерфейсом ! голливудская улыбка

...или заказать в какомнить КБ электронном, которое тебе всё это разработает в лучшем виде подшучивать, дразнить

03-04-2008 21:49

Принцип построения весового оборудования на тензо датчиках(коротко и потятно):
1 сигнал с датчиков поступает на схему операционных усилителей,причём прецензионных!
2 усиленный сигнал поступает на АЦП
И ТОЛЬКО ЗДЕСЬ СИГНАЛ ВОПЛОЩАЕТСЯ В ЦИФРУ!
3 обработка процессором данных с помощью ПО ,обязательно учитывающего, автоноль( ноль калибровки плавает с температурой и очень сильно),коэффициент чувствительности конкретного образца датчика( разбросы параметров датчиков компенсирует ПО при калибровке эталонными гирями),коэффициент температурной компенсации(часто датчики и операц.усилители не очень стабильны по температуре,колибруется вся схема при повышенной (40грЦельсия) и пониженной температурах)
4 вывод на индикацию значения веса ,расчитанного по столь сложной формуле с кучей поправок.......

Если после пукта 2 добавить беспроводной итрефейс,то всё остальное ,в принципе, можно выполнять на компе...
Попадались мне в ремонт крановые весы( вешают груз на стреле крана) : датчик на 5 тонн( вешается на крюк) ,на нём коробочка с операционными усилителями и АЦП и некий радио передатчик, батарейки и кнопка вкл. , внизу у оператора приёмник и всё остальное ..... Это чудо техники отечественного заводского производства стоит порядка 20тыс евро....и сам датчик далеко не самая дорогая деталь конструкции , импортные аналоги в разы дороже!!
Выходов из ситуации несколько . Поиск готового комплекта ( может кто в мире и выпускает нечто подобное( надо поискать ) , но эксклюзив стоит недёшево). Разработка собственной конструкции ( а с нуля это очень сложно и врятли дешевле обойдётся в штучном экземпляре). Обращение за помощью к производителям метрологического и весового оборудования ( их в России хватает,в любом случае опять платить деньги - экземпляр то штучный!) Если не секрет , у вас ракетомодельный кружок( сам занимался в молодости ) или госзаказ( не занимался никогда)?????????

03-04-2008 22:34

Самый простой вариант - преобразовать амплитуду(уровень) в импульсы определенной широты, которые потом можно даже по ИК каналу передавать.
Берем аналоровый компаратор, на один вход подаем пилу на другой, предварительно усиленный очень творческим ОУ измеряемый сигнал, на выходе компаратора имеем импульс, ширина которого пропорциональна напруге, которую мы меряем, и так три штуки по очереди, т.е. сигнас с генератора пилы коммутируем по очереди на три канала измерения, дальше ставим их в очередь на один канал, передаем потребителю любым способом (от ИК до ВЧ, все зависит от желания заморачиваться и длинне линии передачи сигнала)
Потом на осцилографе смотрим импульсы, где первый импульс от первого датчика и т.д.,и школьной линейкой или штангелем преобразовуем все назад.
Можно и компом, будет точнее, и документировать можно, но сложнее.

В противном случае, ищим в сети продавцов таких штучек, платим килотонны денюх и спокойно курим бамбук.... улыбка

04-04-2008 01:40

"Самый простой вариант - преобразовать амплитуду(уровень) в импульсы определенной широты и т.д."- так в весах ,к примеру массаК, и сделано,проц считает "ширину" импульсов(ОУ,интегратор со схемой сброса,компаратор),только на входе ещё коммутатор(мультиплексор аналоговых сигналов) для каналов собственно балки(полезный сигнал),нулевой канал(вход закорочен),калибровочный канал(эталонные резисторы подключаются к входу),температурный канал( датчик температуры)и всё это по очереди проц коммутирует в одну измерительную схему(ОУ,итегратор,компаратор), а для данного случая + ещё два канала балки.... Всё очень легко и просто....
Гениальная идея! три таких платы(а они с СОМ портами для кассовых аппаратов ) и осталось только решить проблему интерфейса....или штатные индикаторы весов и хороший бинокль...
Шутка конечно...

Добавлено 04-04-2008 02:47

Floyd... Чтобы ознакомиться в общих чертах с принципами построения, могу схемами и описаниями весов поделиться (более 10 лет занимаюсь их ремонтом и приличная коллекция документации всех времён и народов имеется)

04-04-2008 14:03

ALEX__O, если можно мне

ALEX__O писал:

могу схемами и описаниями весов поделиться (более 10 лет занимаюсь их ремонтом и приличная коллекция документации всех времён и народов имеется)

04-04-2008 16:36

ALEX__O,
Задача для Floyd, усложняется еще и тем, что сигнал с датчиков может ( и будет) меняться во времени с неопределенной скоростью и надо передавать постоянно каждый канал измерений по отдельному каналу, или последовательно, но с очень большой частотой повторений.
Обычные весы измеряют вес один раз за цикл, а тут нужно мерять постоянно.

05-04-2008 03:42

спасибо всем откликнувшимся!
вижу тема дала хороший интерес, и к тому же неглупый,
поэтому ряд уточнений с моей стороны:
это всё делается для лаборатории МГТУ им. Баумана.
я - дипломник кафедры аэродинамики. цель моего диплома-
проект оснащения лаборатории современным оборудованием.
--как было--
уже есть давно тензовесы, 3 канала, с них проводной съем сигнала,
на усилитель аналоговый, потом АЦП, потом рс232 и в компьютер.
там специально написанный софт осредняет с каждого канала 10 измерений
и выводит на экран.
--что есть--
тензовесы сломались. но сейчас датчики наклеили снова, вроде как починили.
сломался усилитель. он довольно древний, его поднимать смысла нет.
тк цена такого нового около 20долларов.
--что будет--
уже разработана схема, и будет куплено современное немецкое оборудование,
прибор, который сам запитывает тензодатчики и делает высокоточный съем сигнала,
вывод на комп и тд и тп. это реально то, что нам нужно. очень хороший дорогой аппарат,
его купят.
--что нужно--
рабочая схема на основе немецкого прибора уже есть.нужна в диплом изюминка.
то есть а-ля мечты о перспективах развития. суть такова, что в будущем неплохо бы
подводить к весам только 2 провода стабильного питания - землю и плюс. а вся "кухня"
чтобы была внутри самой державки весов, то есть в самой трубке.
это не обязательно надо спаять вот прямо сегодня, это своего рода концепт.
у меня у самого паяльник с семи лет в руках, я представляю что и как работает.
хотелось бы вместе общим опытом построить красивую блок-схему, которая войдёт в диплом
на листе А1, состоящая из логических блоков для реализации беспроводной передачи сигнала
с 3х каналов тензовесов.
я так понимаю, после выхода с 3х каналов на каждый вешается по усилителю, потом АЦП
(вроде есть с 3мя входами), потом постановка каналов (уже цифры) в пакет друг за другом,
подача пакета блютусу, выплюв в воздух, прием пакета свистком, расшифровка на компе.
вот просто не хочется предлагать абы что.
можно предложить ставить коммутатор, после дачтиков, потом одним АЦП всё перегнать в цифру и отправить,
можно поставить 3 АЦП, 3 канала блютуса, и тп.
прошу совета, как сделать м у д р о. именно блок-схема из квадратиков-устройств,
с учетом существующих на рынке микро компонентов. ведь наверное есть уже такие процессоры,
кому на вход даешь аналог, а он на выходе дает блютусу готовый пакет. на одной микрухе всё
(ессно нереально жёстко запрограммированной).

вот такой у нас ракетомодельный кружок голливудская улыбка

05-04-2008 09:30

Хотелось бы порядок навести. Обычно устройства преобразующие сигнал тензодатчика в стандартный унифицированный сигнал 4-20 мА или 0-10 В называются нормализаторы, т.е. как я понял, вы их у немцев купите?
Тогда нужно определиться,с какой точностью и скоростью необходимо производить АЦП , если 10ти бит и 15 kSPS хватит, берем:
http://www.atmel.com/dyn/products/devices.asp?family_id=607#1761
у них есть 10ти битный многоканальный АЦП, и аппаратный USB в который воткнете потом один блутус, три штуки не надо, хватит пропускной способности и одного. Остается определиться с протоколом передачи, написвть софт для АВР, и переписать софт в ПК для приема данных из УСБ.
Если не ориентироваться на блютус то просто взять
AT86RF230
http://www.atmel.ru/AtmelNews/AtmelNews.htm
http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?PN=ATmega64RZAV
PS, наверное можно придумать и по другому, но мне просто инравится название атмега улыбка

05-04-2008 09:50

Если провода питания все равно будут, зачем делать еще и радиотракт. По питающему проводу и пересылать сигнал. А с практической точки зрения проще добавить еще один провод. Чем меньше самодеятельности, тем проще будет обслуживать.

05-04-2008 10:00

Виктор_А_Н, Наверное руководитель диплома дал задание вставить изюминку улыбка

05-04-2008 11:26

угу. не то что бы задание, но как перспектива.
трубы и условия бывают разные, возможно в будущем
будут использоваться весы в необычных условиях.
например, вращающаяся головка - на нее скользящим контактом передаем питание,
а съем по радиотракту.
для порядка: у немцев купим целый комплекс, то есть в том приборе
многоканальный усилитель, ацп каждого канала, и процессинг сигнала
с выводом через езернет или юсб.
то есть с ним схема -
тензомосты - прибор - компьютер.

по питающему проводу, кстати тоже будет схема предложена с развязкой.

насчет частоты - 10Гц была частота. если будет 50Гц - этого более чем достаточно,
хотя немецкий прибор позволяет даже 9600Гц.
Это же концепт-схема с блютусом, но она должна быть "осязаемой", то есть решима
(были бы деньги). то есть передачу с весов на спутник, с него в инет канал и потом
по протоколу в комп не предлагать улыбка

05-04-2008 16:02

Чувствую, схема не для практической реализации, так что рисовать можно смело. У приятеля дочь диплом защищала, так у нее простенький АЦП с нехитрой логикой с трудом помещался на А1. А потому, что велели на рассыпухе... И когда она уже все "разработала" и ей велели добавить еще одно ИЛИ по одной из линий управления, она, не в силах больше думать, нарисовала туда тумблер. И, как ни странно, куратор принял и на защите не спросили, зачем так.

08-04-2008 10:05

Vasil_ писал:

Тогда нужно определиться,с какой точностью и скоростью необходимо производить АЦП , если 10ти бит и 15 kSPS хватит, берем:
http://www.atmel.com/dyn/products/devices.asp?family_id=607#1761
у них есть 10ти битный многоканальный АЦП, и аппаратный USB в который воткнете...

я посмотрел ссылки выше,
немного с ходу не разобрался какой девайс из них
меряет микровольты...
если не сложно, чуть подробнее про 3 ссылки выше,
по картинкам и по текстам вроде похоже на правду,
не совсем понятно как организована многоканальность
измерения.
спасибо!

08-04-2008 21:09

Floyd, ведь ALEX__O, (3й пост темы-не буду цитировать)написал, как строится тензометрический какнал измерения, изобретать тут особо нечего, хотя особого опыта в этом направлении у меня нет, но. Берем например AD620:
http://www.datasheetarchive.com/search.php?t=0&q=AD620&manystr ... - 3шт. улыбка

(с) (см. аппликуху на ст.15)кстати, она лоу кост, и ваше заведение должно потянуть по деньгам, по крайней мере, дешевле , чем у немцев будет. ( Ты в денежную политику пока не вмешивайся, ато выгонят еще подмигивание

... ) Усиленные (а не микровольты) сигналы подаем на входы микроконтроллера насторенные как коммутируемые входы АЦП(1шт.), он их поочередно обмеряет, и выдает результат в USB или в эфир в зависимости от выбора девайса, при этом он вполне успеет сделать тарирование и масштабирование(калибровку). Наверняка возможно сделать всей этой системе автономное питание, и не тянуть туда шнурки.

11-04-2008 15:48

да, я не спорю, что сигнал нужно усилить с тензомоста.
ад620 - вполне интересно.
я вот не совсем пойму из каких элементов сделать связку
АЦП-контроллер-блютус.
а насчет питания - да я бы рад,
вполне можно было бы делать автокалибровку,
но резисторы много жрут довольно, будет батарея
сажаться быстро -уплывёт ноль.

11-04-2008 21:53

Почему вы уцепились именно за блютус? или хочется со спецификацией его познакомиться? улыбка

, так она говорят, занимает около 1200 стр. Сдается мне, ZigBee было бы намного проще.
PS,кр. того, существуют и другие трансиверы для передачи данных по радиоканалу.
Например, что то в духе CC1101, он тоже лоу кост и лоу пауэр:
http://www.datasheetarchive.com/search.php?t=0&q=CC1101&manyst ...
рабочие частоты только пониже

12-04-2008 13:44

нет, мне блютус как класс совершенно не обязателен.
это просто одно из немногих, что я видел, что оно
МАЛЕНЬКОЕ.
мне нужен и передатчик, и приемник.
просто блютус-приемник - это уже юсбишный свисток,
без гемороя.
подскажите, мне тяжеловато даётся оценка по даташиту
навскидку - на каких компонентах всё организовать именно
в рабочую цепочку? просто хотя бы как макет. чтобы мне всё
успеть спаять, перед комиссией поставить всю связку,
нажать на пластинку - а на компе циферки поплыли бы улыбка

13-04-2008 10:11

Мда, на сказку похоже,- скоро сказывается улыбка

, вставил свисток - и по дисплею циферки поплыли..
Случайно наткнулся на хорошую книгу по Bluetooth
может кому интересна будет.

13-04-2008 10:22

Не в обиду автору темы, очень уж все это на работу в сов. времена смахивает. Создаем себе трудности, а потом героически их преодолеваем. Боюсь, что "...вся сила в гудок уйдет..." (с) анекдот.

14-04-2008 10:45

нет, мне не нужны трудности. правда.
мне нужен концепт модели по передаче сигнала
с тензодатчика по воздуху.
не губите, плиз улыбка

подскажите на каких элементах спаять?
повторюсь: блютус привлёк только уже "готовым"
приемником с юсб-подключением. и всё!

21-04-2008 00:13

жалко. я очень расчитывал, что мне подскажут
на чем можно собрать связку. а посоветовали
отдельные элементы, без согласования...

21-04-2008 06:51

Floyd, сколько вы готовы немцам платить?

21-04-2008 09:37

это не я готов, а университет.
вы намекаете на то, что если заплачу,
то мне все сделают?
да мне не надо делать, чтобы всё
работало и показывало достоверный результат.
мне просто для макета показать принцип....

29-04-2008 00:43

http://www.procctv.ru/page.php?id=488
http://www.metra.ru/catalogue_m0801.html

"Микросим" - готовые измерительные блоки универсальные ( и крановые и на кучу датчиков и беспроводные варианты наверно есть и готовые ,немцы с баблом перетопчутся... ). Менеджеры вполне дружелюбные и с их инженерным составом мне удалось пообщаться без проблем,даже в гости пригласили...,документацию выслали...