一种基于POE的称重传感器信号及电源同步系统及方法与流程

一种基于poe的称重传感器信号及电源同步系统及方法
技术领域
1.本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于poe的称重传感器信号及电源同步系统及方法。


背景技术：

2.现在市面上的主流传感器主要以模拟信号或者数字信号传输，通常供电单元和通信单元都是独立的。供电部分通常来自系统的开关电源或者控制板内部的输出电源，通信部分通常直接和控制板相连接，现有的技术方案比如传感器分别通过rs485方式通信和9~15v电源供电；又比如传感器通过原始的电压信号的方式供电，供电范围通常为5v，直接连接后端的ad芯片通过adc直接获取信号，存在供电和通信独立连接，接线比较复杂，需要大量布线，容易造成接线错误的问题，同时还存在采用电压信号方式供电，通信速率较低的问题。


技术实现要素：

3.本发明是为了解决现有技术的称重传感器需要分别接电源及通信线导致接线复杂，且现有共缆传输通信效率低的问题，提供一种实现供电、传输一体的基于poe的称重传感器信号及电源同步系统。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于poe的称重传感器信号及电源同步系统，其特征在于，包括rj45端子，所述rj45端子的输入端与poe交换机模块的信号线连接，所述rj45端子的输出端包括信号输出端和供电输出端，所述rj45端子的信号输出端经过网络变压器与通信电路连接，所述rj45端子的供电输出端连接供电电路。具体地，采用带网络变压器的rj45 端口与poe交换机模块连接，通过poe协议与poe交换机模块握手，协商得到供电电压，用于传感器供电。采用基于以太网的poe通信供电技术，通过rj45端子实现数据电源的一并传输。
5.作为优选，所述供电电路包括整流电路、握手电路和识别电路，所述整流电路、握手电路和识别电路用于完成对poe交换机模块的整流、握手和识别工作，获得供电电路的电压。握手识别完成后通过rj45 端口输出恒定电压至供电电路，用于为称重传感器供电。
6.作为优选，还包括信号采集模块，所述信号采集模块与称重传感器数据连接采集adc模拟信号。采用高速以太网芯片，实现高速以太网数据通信速率进行adc数据采集和传输。
7.作为优选，所述信号采集模块包括信号采集电路、ad芯片和高速以太网芯片，所述信号采集电路输入端与称重传感器数据连接，所述信号采集电路输出采集的信号与ad芯片信号输入端连接，所述ad芯片将采集的信号进行ad转换后输出给高速太网芯片。ad芯片的型号为as7190，所述采集电路包括adc信号接口p3，电感l2、电感l3、电阻r22、电阻r23、电阻c31、电阻c32 、电阻c34，所述adc信号接口第一引脚与5v电源连接，所述adc信号接口p3第二引脚与电感l2一端连接，所述电感l2另一端与电阻r22一端连接，所述电阻r22另一端与
电容c31一端连接，所述电容c31的另一端与agnd层地连接，所述agnd层地与gnd层地之间连接有电阻r25，所述电容c31一端为采集电路信号输出正极端口，所述采集电路信号输出正极端口与ad芯片信号输入正极端口连接，所述adc信号接口p3的第三引脚与电感l3 一端连接，电感l3另一端与电阻r23一端连接，电阻r23另一端与电容c34一端连接，电容c43 另一端与agnd层地连接，所述电容c 34一端为采集电路信号输出负极端口，所述采集电路信号输出负极端口与ad芯片信号输入负极端口连接，所述电容c32 一端与电容c31 一端相连，所述电容c32另一端与电容c34 一端相连。提高数据采集的精确度。
8.作为优选，所述网络变压器的接口td 与rj输入端口的第一引脚连接，所述网络变压器的接口td-与rj输入端口的第二引脚连接，所述网络变压器的接口rd 与rj输入端口的第三引脚连接，所述网络变压器的接口rd-与rj输入端口的第四引脚连接，所述网络变压器的接口tptx 与电阻r26一端连接，所述网络变压器的接口tptx-与电阻r27一端连接，所述电阻r26的另一端与电阻r27的另一端均与电容c35 一端连接，所述电容c35另一端与gnd层地连接，所述网络变压器的接口tprx 与电阻r32一端连接，所述网络变压器的接口tprx-与电阻r33一端连接，所述电阻r33的另一端和电阻r32的另一端均与电容c45 连接，所述电容c45的另一端与gnd层地连接。所述网络变压器的型号为h1102nl，所述网络变压器的第二接线端与电容c33连接，电容c33另一端与gnd层地连接，所述网络变压器的第15接口与电阻r45一端连接，所述电阻r45另一端与电容r46连接，所述电容r46另一端与earth层地连接，所述earth层地和gnd层地之间连接有电容c48，所述电容c48 两端并联有电阻r31。
9.作为优选，所述高速以太网芯片的型号为w7500p。
10.一种基于poe的称重传感器信号及电源同步方法，用于上述任一项所述的基于poe的称重传感器信号与电源同步系统。
11.作为优选，包括：所述称重传感器通过poe协议与poe交换机模块握手，协商得到供电电压，并将经由所述rj45端子分离的电源电压调整为所述供电电压，用于为所述称重传感器供电。
12.因此，本发明具有如下有益效果：通过基于以太网的poe通信供电技术，采用rj45连接端子，实现数据电源的一并传输。通过rj45端子连接poe交换机模块，通过poe协议，与交换机握手，协商得到一个合理的供电电压，用于传感器的供电。同时通过w7500p这个高集成度的以太网芯片，实现高速的以太网数据通信速率，以及adc数据采集。
附图说明
13.图1是本发明一实施例poe称重传感器的供电及通信系统的rj45端子与交换机电路图。
14.图2是本发明一实施例的poe称重传感器的供电及通信系统的信号采集电路与ad芯片电路图。
15.图3是本发明一实施例的poe称重传感器的供电及通信系统的高度以太网芯片电路图。
具体实施方式
16.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
17.实施例：一种poe称重传感器的供电及通信系统，包括rj45端子，所述rj45端子的输入端与poe交换机模块的信号线连接，所述rj45端子的输出端包括信号输出端和供电输出端，所述rj45端子的信号输出端经过网络变压器与通信电路连接，如图1所示，所述网络变压器的接口td 与rj输入端口的第一引脚连接，所述网络变压器的接口td-与rj输入端口的第二引脚连接，所述网络变压器的接口rd 与rj输入端口的第三引脚连接，所述网络变压器的接口rd-与rj输入端口的第四引脚连接，所述网络变压器的接口tptx 与电阻r26一端连接，所述网络变压器的接口tptx-与电阻r27一端连接，所述电阻r26的另一端与电阻r27的另一端均与电容c35 一端连接，所述电容c35另一端与gnd层地连接，所述网络变压器的接口tprx 与电阻r32一端连接，所述网络变压器的接口tprx-与电阻r33一端连接，所述电阻r33的另一端和电阻r32的另一端均与电容c45 连接，所述电容c45的另一端与gnd层地连接。所述网络变压器的型号为h1102nl，所述网络变压器的第二接线端与电容c33连接，电容c33另一端与gnd层地连接，所述网络变压器的第15接口与电阻r45一端连接，所述电阻r45另一端与电容r46连接，所述电容r46另一端与earth层地连接，所述earth层地和gnd层地之间连接有电容c48，所述电容c48 两端并联有电阻r31。所述rj45的供电输出端连接供电电路。供电电路包括整流电路、握手电路和识别电路，所述整流电路、握手电路和识别电路用于完成对poe交换机模块的整流、握手和识别工作，获得供电电路的电压。握手识别完成后通过rj45 端口输出恒定电压至供电电路，用于为传感器供电。
18.如图2、图3所示所述信号采集模块包括信号采集电路、ad芯片和高速以太网芯片，所述高速以太网芯片的型号为w7500p，所述信号采集电路输入端与称重传感器数据连接，所述信号采集电路输出采集的信号与ad芯片信号输入端连接，所述ad芯片将采集的信号进行ad转换后输出给高速太网芯片。ad芯片的型号为as7190，所述采集电路包括adc信号接口p3，电感l2、电感l3、电阻r22、电阻r23、电阻c31、电阻c32 、电阻c34，所述adc信号接口第一引脚与5v电源连接，所述adc信号接口p3第二引脚与电感l2一端连接，所述电感l2另一端与电阻r22一端连接，所述电阻r22另一端与电容c31一端连接，所述电容c31的另一端与agnd层地连接，所述agnd层地与gnd层地之间连接有电阻r25，所述电容c31一端为采集电路信号输出正极端口，所述采集电路信号输出正极端口与ad芯片信号输入正极端口连接，所述adc信号接口p3的第三引脚与电感l3 一端连接，电感l3另一端与电阻r23一端连接，电阻r23另一端与电容c34一端连接，电容c43 另一端与agnd层地连接，所述电容c 34一端为采集电路信号输出负极端口，所述采集电路信号输出负极端口与ad芯片信号输入负极端口连接，所述电容c32 一端与电容c31 一端相连，所述电容c32另一端与电容c34 一端相连。提高数据采集的精确度。
19.本实施例还公开一种基于poe的称重传感器信号及电源同步方法，用于但不限于本实施例所提供的poe称重传感器的供电及通信系统，所述称重传感器通过poe协议与poe交换机模块握手，协商得到供电电压，并将经由所述rj45端子分离的电源电压调整为所述供电电压，用于为所述称重传感器供电。
20.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
21.尽管本文较多地使用了称重传感器、网络变压器、poe交换机、高速以太网芯片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。