[實用新型]一種自帶角度檢測功能的力傳感器

有效

• 申請號: 202223207876.2
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN219511717U
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 史建芳;王志強
• 申請（專利權）人: 北京天工俊聯傳感器有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01C9/00
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 高向華

本實用新型提出了一種自帶角度檢測功能的力傳感器，包括彈性體、應變片、電橋檢測電路和角度檢測電路；彈性體與應變片連接，應變片與電橋檢測電路連接，電橋檢測電路與角度檢測電路連接；本實用新型將角度傳感器的測量電路與力傳感器相結合，使得力傳感器同時具備角度測量功能，以滿足用一個傳感器同步檢測角度和受力情況的需求。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，特別涉及一種自帶角度檢測功能的力傳感器。

背景技術

力傳感器(forcesensor)將力的量值轉換為相關電信號的器件。力是引起物質運動變化的直接原因。力傳感器能檢測張力、拉力、壓力、重量、扭矩、內應力和應變等力學量。具體的器件有金屬應變片、壓力傳感器等，在動力設備、工程機械、各類工作母機和工業自動化系統中，成為不可缺少的核心部件。在一些場景的使用過程中，需要同步檢測傳感器安裝位置的受力情況和傾斜角度時，由力傳感器不具備角度檢測的功能，在安裝力傳感器的同時安裝角度檢測傳感器，需安裝兩種傳感器才可滿足上述需求，這樣造成了成本的增多。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本實用新型的一個目的在于提出一種自帶角度檢測功能的力傳感器，以解決背景技術中所提到的問題，克服現有技術中存在的不足。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種自帶角度檢測功能的力傳感器，包括彈性體、應變片、電橋檢測電路和角度檢測電路；彈性體與應變片連接，應變片與電橋檢測電路連接，電橋檢測電路與角度檢測電路連接；角度檢測電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一可調電阻、第二可調電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、傾角芯片、第一運算放大器、第二運算放大器、第一二極管和第二二極管；傾角芯片的信號時鐘端引腳與第一電阻的一端和第二電容的一端連接，第一電阻的另一端與第一電容的一端連接，傾角芯片的傾角輸出端引腳與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與第三電容的一端和第二運算放大器的反向輸入端連接，傾角芯片的電源端引腳與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與第四電容的一端和第一運算放大器的反向輸入端連接，第一運算放大的同向輸入端與第一可調電阻的一端連接，第一運算放大器的輸出端與第一二極管的負極和第五電容的一端連接，第一二極管的正極與第四電阻的一端連接，第二運算放大器的同向輸入端與第二可調電阻的一端連接，第二運算放大器的輸出端與第二二極管的負極和第六電容的一端連接，第二二極管的正極與第五電阻的一端連接。

優選的是，電橋檢測電路包括升壓芯片、信號調理芯片、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第一電感、第二電感、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電容、第十二電容、第一場效應管和第二場效應管；升壓芯片的開關端引腳與第三二極管的正極和第一電感的一端連接，升壓芯片的反饋端引腳與第六電阻的一端和第七電阻的一端連接，第六電阻的另一端與第三二極管的負極和第二場效應管的漏極連接，第一電感的另一端與第七電容的一端、第五二極管的負極和第一場效應管的源極連接，第一場效應管的柵極與第五二極管的正極和第九電阻的一端連接，第一場效應管的漏極與第九電容的一端連接，第二場效應管的源極與第八電容的一端和第四二極管的負極連接，信號調理芯片的正極電源端引腳與第十一電容的一端連接，信號調理芯片的負極電源端引腳與第十二電容的一端連接，信號調理芯片的信號輸出頓引腳與第八電阻的一端和第十電容的一端連接，第八電容的另一端與第二電感的一端連接。

在上述任一方案中優選的是，還包括無線通信模塊，無線通信模塊與電橋檢測電路連接，無線通信模塊采用RS485通信芯片。

在上述任一方案中優選的是，傾角芯片采用MXA2050A型號的傾斜檢測芯片。

在上述任一方案中優選的是，升壓芯片采用型號SX1308型號的芯片。

在上述任一方案中優選的是，信號調理芯片采用型號JHM1102型號的芯片。