CN106644190A - 压力传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种压力传感装置。压力传感装置包括内球体、中空的外球体、多个压力传感器、处理模块及传输模块。所述内球体设置在所述外球体内，所述内球体与所述外球体同心设置。所述多个压力传感器间隔贴合在所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间。所述处理模块与所述多个压力传感器电连接并用于处理所述压力传感器采集到的压力以得到压力信号。所述传输模块与所述处理模块连接并用于将所述压力信号传输到外部设备。本发明实施方式的压力传感装置，当压力加到外球体上任意位置时，附近的压力传感器感应到压力，经处理模块处理得到压力信号，实现检测任意方向的压力。

Description

压力传感装置

技术领域

本发明涉及压力传感技术领域，特别涉及一种压力传感装置。

背景技术

在相关技术中，压力传感装置只能检测到一个或有限个方向的压力，不能检测任意方向的压力。

发明内容

本发明实施方式旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施方式提供一种压力传感装置。

本发明实施方式的一种压力传感装置包括内球体、中空的外球体、多个压力传感器、处理模块及传输模块。所述内球体设置在所述外球体内，所述内球体与所述外球体同心设置。所述多个压力传感器间隔贴合在所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间。所述处理模块与所述多个压力传感器电连接并用于处理所述压力传感器采集到的压力以得到压力信号。所述传输模块与所述处理模块连接并用于将所述压力信号传输到外部设备。

本发明实施方式的压力传感装置，当压力加到外球体上任意位置时，附近的压力传感器感应到压力，经处理模块处理得到压力信号，实现检测任意方向的压力。

在某些实施方式中，所述压力传感器的数量为四个，四个所述压力传感器分布构成一个正四面体的四个顶点。

在某些实施方式中，所述内球体为刚性内球体，所述外球体为刚性外球体。

在某些实施方式中，所述多个压力传感器均匀分布在所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间。

在某些实施方式中，所述压力传感器的灵敏度方向经过所述内球体的球心。

在某些实施方式中，所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间设置有填充材料。

在某些实施方式中，所述填充材料包括PE泡棉双面胶、EVA泡棉双面胶、PU泡棉双面胶中的任意一种或多种。

在某些实施方式中，所述压力传感器为压阻式压力传感器。

在某些实施方式中，所述压力传感器用于检测一个压力分量，所述处理模块根据多个所述压力分量计算得到所述压力信号，所述压力信号包括压力的大小和方向。

在某些实施方式中，所述处理模块与所述传输模块均设置于所述内球体内部；

所述传输模块包括无线传输模块，所述无线传输模块与所述外部设备通过无线传输的方式将所述压力信号传输到所述外部设备。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的压力传感装置的结构示意图。

图2是本发明实施方式的压力传感装置的压力传感器的分布示意图。

图3是本发明实施方式的压力传感装置的功能模块示意图。

主要元件符号说明：

压力传感装置10，内球体12，填充材料13，外球体14，压力传感器16，处理模块18，传输模块19，无线传输模块20。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1及图3，本发明实施方式的压力传感装置10包括内球体12、中空的外球体14、多个压力传感器16、处理模块18及传输模块19。内球体12设置在外球体14内，内球体12与外球体14同心设置。多个压力传感器16间隔贴合在内球体12的外表面与外球体14的内表面之间。处理模块18与多个压力传感器16电连接并用于处理压力传感器16采集到的压力以得到压力信号。传输模块19与处理模块18连接并用于将压力信号传输到外部设备。

本发明实施方式的压力传感装置10，当压力加到外球体14上任意位置时，附近的压力传感器16感应到压力，经处理模块18处理得到压力信号，实现检测任意方向的压力。

具体地，当压力作用到外球体14的外表面某个位置上时，在该某个位置附近每个压力传感器16可检测到一个压力分量，处理模块18根据压力传感器16检测到的压力分量进行计算，得到压力信号，压力信号包含压力的大小和方向的信息，然后通过传输模块19将压力信号传输到外部设备。

请参阅图1及图2，在某些实施方式中，压力传感器16的数量为四个，四个压力传感器16分布构成一个正四面体的四个顶点(如图2所示)。

如此，可更加灵敏地感应加在压力传感装置10上的压力，使压力传感装置10的准确度更高。

具体地，在设计四个压力传感器16的分布位置时，可将四个压力传感器16作为四个点，四个点的直连线构成一个正四面体。

当然，在其他实施方式中，压力传感器16的数量不限于四个。例如，当压力传感器16的数量为八个时，八个压力传感器16分别设置在外球体14的内接正方体的八个顶点处；当压力传感器16的数量为二十个时，二十个压力传感器16分别设置在外球体14的内接正十二面体的二十个顶点处。

在某些实施方式中，内球体12为刚性内球体12，外球体14为刚性外球体14。

如此，当压力加到外球体14上任一位置时，该位置附近的每个压力传感器16可感应到一个压力分量。

具体地，由于刚性外球体14和刚性内球体12几乎不会发生弹性形变，使得每个压力传感器16可准确地感应到的压力分量更加准确。

在某些实施方式中，多个压力传感器16均匀分布在内球体12的外表面与外球体14的内表面之间。

如此，可更加灵敏地感应加在压力传感装置10上的压力，使提高压力传感装置10的准确度更高。

具体地，当压力加到外球体14上时，每个压力传感器16可检测到一个压力分量，离压力的作用点越近，感应到的压力分量越大，当很小的压力作用到外球体14上时，由于多个压力传感器16均匀分布在内球体12的外表面与外球体14的内表面之间，附近的压力传感器16可更准确地感应到压力分量，从而提高压力传感装置10的灵敏度。

在某些实施方式中，压力传感器16的灵敏度方向经过内球体12的球心。

如此，有利于压力传感装置10准确地感应压力的方向。

在某些实施方式中，内球体12的外表面与外球体14的内表面之间设置有填充材料13。

如此，压力传感器16周围设置有填充材料13，便于安装和固定压力传感器16，防止压力传感器16在内球体12的外表面与外球体14的内表面之间移动位置，导致压力传感装置10检测压力不准确。

在某些实施方式中，填充材料13包括PE泡棉双面胶、EVA泡棉双面胶、PU泡棉双面胶中的任意一种或多种。

如此，填充材料13可较好地将内球体12和外球体14的位置固定，保持压力传感装置10的性能稳定。

具体地，PE泡棉双面胶、EVA泡棉双面胶、PU泡棉双面胶均为泡棉双面胶，泡棉双面胶粘着力强、保持力佳、防水性能好、耐温性强，作为填充材料13可较好地固定内球体12、外球体14和压力传感器16的位置，且密度小，质量轻，对压力传感装置10的重量影响不大。

当然，在其他实施方式中，填充材料13不限于上述材料，在实际应用中，可根据实际需求选择合适的填充材料13。

在某些实施方式中，压力传感器16为压阻式压力传感器16。

如此，压阻式压力传感器16安装方便，灵敏度高，可提高压力传感装置10的灵敏度。

当然，在其他实施方式中，压力传感器16不限于压阻式压力传感器16，在实际应用中可根据实际需求选择合适的压力传感器16。

在某些实施方式中，压力传感器16用于检测一个压力分量，处理模块18根据多个压力分量计算得到压力信号，压力信号包括压力的大小和方向。

如此，通过处理模块18，可利用每个压力传感器16检测到的压力分量，进行计算后得到压力信号。

具体地，压力分量是指，当压力作用到外球体14上时，给每个压力传感器16的一个分力。

在某些实施方式中，处理模块18与传输模块19均设置于内球体12内部；

传输模块19包括无线传输模块20，无线传输模块20与外部设备通过无线传输的方式将压力信号传输到外部设备。

如此，可通过无线传输模块20将压力传感装置10检测到的压力信号传输至外部设备。

具体地，无线传输模块20可以通过无线局域网传输或者蓝牙传输的方式将压力信号传输到外部设备。

当然，传输方式不限于无线局域网传输或者蓝牙传输，在实际应用中，可根据实际需求，设计合适的传输方式。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种压力传感装置，其特征在于，包括：

内球体；

中空的外球体，所述内球体设置在所述外球体内，所述内球体与所述外球体同心设置；

多个压力传感器，间隔贴合在所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间；

处理模块，所述处理模块与所述多个压力传感器电连接并用于处理所述压力传感器采集到的压力以得到压力信号；及

传输模块，所述传输模块与所述处理模块连接并用于将所述压力信号传输到外部设备。

2.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述压力传感器的数量为四个，四个所述压力传感器分布构成一个正四面体的四个顶点。

3.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述内球体为刚性内球体，所述外球体为刚性外球体。

4.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述多个压力传感器均匀分布在所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间。

5.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述压力传感器的灵敏度方向经过所述内球体的球心。

6.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述内球体的外表面与所述外球体的内表面之间设置有填充材料。

7.如权利要求6所述的压力传感装置，其特征在于，所述填充材料包括PE泡棉双面胶、EVA泡棉双面胶、PU泡棉双面胶中的任意一种或多种。

8.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述压力传感器为压阻式压力传感器。

9.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述压力传感器用于检测一个压力分量，所述处理模块根据所述多个压力分量计算得到所述压力信号，所述压力信号包括压力的大小和方向。

10.如权利要求1所述的压力传感装置，其特征在于，所述处理模块与所述传输模块均设置于所述内球体内部；

所述传输模块包括无线传输模块，所述无线传输模块与所述外部设备通过无线传输的方式将所述压力信号传输到所述外部设备。