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力學(xué)計量對短距離無(wú)線(xiàn)通信系統的運用論文
摘要：在力學(xué)計量領(lǐng)域，現代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)正在改變著(zhù)傳統的測量作業(yè)方式。由于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)設備自身價(jià)格便宜、體系較小，能夠嵌入需要通信的設備內部，因此，在廣泛的實(shí)踐中得到了人們的認可。在文章的研究過(guò)程中，針對力學(xué)計量領(lǐng)域相關(guān)短距離無(wú)線(xiàn)通信系統的運用進(jìn)行探索分析，并結合一些應用實(shí)例詳細論述。
關(guān)鍵詞：力學(xué)計量；低成本；短距離；無(wú)線(xiàn)通信系統；測量環(huán)境；運用
引言
現代企業(yè)設備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，為了保障工人作業(yè)的安全、舒適感，很多工作時(shí)間長(cháng)，并且作業(yè)噪聲大的力學(xué)計量設備，都在人機交互界面與測力部分進(jìn)行了相互分離。這種設計也有很多弊端，就是給實(shí)際測量工作造成一定的影響。在這種情況下，通過(guò)使用無(wú)線(xiàn)通信系統，代替原來(lái)的傳感線(xiàn)系統，既能夠保證設備的正常方便使用，又可以在一定程度上節約資金。
1力學(xué)計量的基本現狀
從現代大部分力學(xué)計量設備的使用情況來(lái)看，由于企業(yè)為了保障工作人員的工作安全以及減少噪聲，都對計量?jì)x器進(jìn)行了測量結構與人機交互界面的分類(lèi)。不過(guò)，在對計量?jì)x器進(jìn)行分類(lèi)后，其儀表和傳感器之間通過(guò)加長(cháng)線(xiàn)的辦法來(lái)解決。這種方式，不僅會(huì )導致線(xiàn)路成本的提高，而且還受到傳輸長(cháng)度的制約。如果實(shí)際測量作業(yè)時(shí)，工作人員的地點(diǎn)與測量?jì)x器離得太遠，這種辦法就很難發(fā)揮作用。在線(xiàn)路的穿插過(guò)程中，由于環(huán)境復雜，條件較差，線(xiàn)路也可能會(huì )受到各種障礙物的破壞。此外，較大距離的傳輸，會(huì )使得線(xiàn)路與傳感器在連接時(shí)，出現一定的誤差，這個(gè)誤差，很可能就會(huì )導致測量結果誤差超出允許范圍。如果使用傳統的加裝檢測通道辦法，雖然可以在一定程度上解決上述問(wèn)題，不過(guò)加上檢測通道后，后期還要對檢測通道進(jìn)行維護和保養，這會(huì )提升測量作業(yè)的成本。而隨著(zhù)現代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的快速發(fā)展，并且已經(jīng)有了比較成熟的短距離應用系統，能夠較好的解決力學(xué)計量中出現的棘手問(wèn)題。
2力學(xué)計量中短距離無(wú)線(xiàn)通信系統的硬件構成
力學(xué)計量中短距離無(wú)線(xiàn)通信系統，其硬件的構成一般包含如下幾個(gè)部分：如無(wú)線(xiàn)通信模板、芯片以及低噪聲高頻放大器、RF模塊等。這些都是最基本的硬件設備，如果實(shí)際在力學(xué)測量時(shí)，還有其他方面的需要，則可以選則加裝一些性能提升類(lèi)型的硬件設施。
2.1無(wú)線(xiàn)通信模板
無(wú)線(xiàn)通信模板，就是一個(gè)金屬線(xiàn)路模板，用它可以將測量?jì)x表和傳感器之間的信號傳輸線(xiàn)路固定下來(lái)，這對保障信號傳輸的穩定性非常重要。測量?jì)x器通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號傳輸設備將力學(xué)測量信息之間發(fā)送至數據的接收端。這樣在保證計量?jì)x器顯示設備與傳感器進(jìn)行相互分離的同時(shí)，有能夠解決傳統使用加上線(xiàn)路傳輸的各種問(wèn)題。
2.2芯片
芯片是無(wú)線(xiàn)通信系統必不可少的基礎硬件，無(wú)線(xiàn)信號的短距離傳輸，就是利用無(wú)線(xiàn)信號能夠在無(wú)線(xiàn)電子模板和芯片之間，在無(wú)線(xiàn)通信系統的作用下，實(shí)現數據信息的傳遞。能夠代替線(xiàn)路傳播，使得設備的外圍看上去更整潔，沒(méi)有排列較多的復雜線(xiàn)路。例如，現代在計量設備中應用較多的無(wú)線(xiàn)通信系統，能夠和實(shí)際測量?jì)x表相兼容的無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片已經(jīng)很多，這些芯片在使用過(guò)程中，有時(shí)需要用到無(wú)線(xiàn)調制，并且具有降低噪聲等作用。
2.3低噪聲放大器
系統設備中，如果需要還可以加裝低噪聲高頻放大器、高效率高頻放大器等部件，在不同的計量測量場(chǎng)所，選擇不同的類(lèi)型即可。這些芯片與設備集中在一起，在使用時(shí)通過(guò)一些簡(jiǎn)單的器件，就能夠將力學(xué)計量的信號進(jìn)行快速精確的傳輸。
2.4無(wú)線(xiàn)通信
RF模塊在力學(xué)計量短距離無(wú)線(xiàn)同喜系統應用技術(shù)不斷發(fā)展的今天，一些芯片生產(chǎn)商已經(jīng)為不同的計量設備制定了無(wú)線(xiàn)通信芯片RF模塊。對于一般的力學(xué)測量作業(yè)，使用兩個(gè)以NRF9E5作為其核心的類(lèi)通信模板就可以。
3力學(xué)計量中短距離無(wú)線(xiàn)通信系統的軟件構成
3.1電平輸出系統
在本文的研究中，無(wú)線(xiàn)通信系統中軟件的構成，以2000型標準負荷測量?jì)x為例，其主要軟件系統包括電平輸出系統、當中的串行通信接口其輸出電平是標準的RS-232電平，該系統的主要輸出方式則為連續輸出。
3.2無(wú)線(xiàn)收發(fā)器系統
其中CRC校驗碼、地址碼ADDR和前導碼是通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)器根據模塊寄存器的配置進(jìn)而自動(dòng)實(shí)現，所以在該系統中僅僅需要對數據包當中的有效數據PAYLOAD做出結構規定就可。
3.3模板初始化程序系統
實(shí)際測量作業(yè)時(shí)系統運作，需要對模板進(jìn)行初始化。具體步驟就是無(wú)線(xiàn)通信系統，通過(guò)發(fā)送信號到模板主程序，對8051的CPU、串行接口及無(wú)線(xiàn)射頻NRF905模板等進(jìn)行初始化。在模塊進(jìn)行程序正常循環(huán)后，要對系統的串口開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。實(shí)時(shí)監測的主要目的是觀(guān)察力學(xué)計量的各類(lèi)儀表有沒(méi)有及時(shí)收到無(wú)線(xiàn)通信傳輸的測量數據信息資料。在一些設備剛開(kāi)始使用時(shí)，常會(huì )出現儀表不能接收到信息的情況，因此，要對端口進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。在確定儀表收到對應的測量信息數據后，需要使用無(wú)線(xiàn)信號將將儀表信息傳輸回來(lái)的數據信息從緩沖區傳送出去。在接收模板自身正常初始化后，各種功能開(kāi)始有效發(fā)揮，并做好接收等待，在這個(gè)過(guò)程中，還會(huì )持續對周邊的無(wú)線(xiàn)信號進(jìn)行監視判斷，并分析是否是系統發(fā)送至模板的數據信息。在接收到數據信息后，通過(guò)計算機系統相連的串口，將信息數據傳入計算機內。計算機再更具收集到的信息數據進(jìn)行分析，在實(shí)際分析時(shí)，計算機根據對應的相關(guān)幀的具體結構，對數據做出初步的解讀，之后計算機就可以為顯示屏幕傳輸該標段所測量的數據。
4結束語(yǔ)
力學(xué)計量中運用短距離無(wú)線(xiàn)通信系統，是現代力學(xué)計量技術(shù)發(fā)展的創(chuàng )新成果。由于其快捷、簡(jiǎn)單、誤差低等一些了特點(diǎn)，在其發(fā)展過(guò)程中，得到了業(yè)內比較高的認可和評價(jià)。在本文的論述分析中，對基于無(wú)線(xiàn)通信系統的力學(xué)計量短距離信息傳輸進(jìn)行了探討，希望可以對這一領(lǐng)域的實(shí)踐研究，起到一定的參考和借鑒作用。
參考文獻
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