CN111521301A - 一种分布式压力测量系统 - Google Patents

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璧典寒
赵亮
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    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general

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Abstract

本发明提供了一种分布式压力测量系统，包括薄膜压力传感器、信号采集模块以及PC端；薄膜压力传感器用于感应外部被测压力；信号采集模块用于将薄膜压力传感器输出的压力信号转换成数字信号，并将数字信号编码后输送至PC端；PC端用于对接收到的数字信号进行解码，并在解码后进行图形计算、数据分析或者系统校准，使系统能匹配不同型号的传感器，使用灵活；同时还具有图形显示、数据分析等多种功能，方便用户进行科研和检测。

Description

一种分布式压力测量系统
技术领域
本发明涉及压力测量领域，具体涉及一种分布式压力测量系统。
背景技术
分布式压力测量系统，用于测量接触面的接触压力分布状况，具有性能稳定、测量精准、灵敏度高等特点。现有的分布式压力测量系统不能匹配多种型号的传感器，难以适应不同的用户需求。且系统仅用于采集和显示压力值，功能单一。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种分布式压力测量系统。
一种分布式压力测量系统，包括薄膜压力传感器、信号采集模块以及PC端；
所述薄膜压力传感器用于感应外部被测压力；
所述信号采集模块用于将所述薄膜压力传感器输出的压力信号转换成数字信号，并将数字信号编码后输送至PC端；
所述PC端用于对接收到的数字信号进行解码，并在解码后进行图形计算、数据分析或者系统校准；
所述PC端对解码后的压力数据进行系统校准后，能向所述信号采集模块发送控制指令，进行参数设定。
优选的，所述信号采集模块包括信号调理单元和控制单元；所述信号调理单元用于将压力信号进行调理后转换为数字信号；所述控制单元用于将转换的数字信号按约定的数据帧格式编码后输送至PC端，并对PC端发出的控制指令进行解码，根据PC端设定的运行参数控制所述信号调理单元。
优选的，所述信号调理单元包括信号调理电路、信号放大电路、PGA电路以及模数转换电路。
优选的，所述PC端包括显示模块，用于对图形计算的结果进行图形显示，对数据分析的结果进行分析结果显示。
优选的，所述图形显示包括二维图形显示和三维图形显示。
优选的，所述数据分析包括压力数据分析、受力范围分析以及受力区域统计。
优选的，所述PC端包括用户设置模块，能将用户设置的参数发送至所述信号采集模块，将用户设置结合解码后的压力数据一起进行数据分析。
优选的，所述PC端还包括存储模块，用于保存解码后的压力数据以及设定的运行参数。
本发明的有益效果是：
1、采用薄膜压力传感器进行采样，测点多、测量精准的同时还具有轻薄、易弯曲、不易损坏，安装方便、便于携带的优点；
2、PC端能对解码后的压力数据进行系统校准，并在校准后进行参数设定，向信号采集模块发送控制指令，从而使其能匹配不同型号的传感器，使用灵活；
3、PC端能对接收到的压力数据进行图形计算，并在计算后把整个接触面的接触压力以二维、三维压力分布图像的方式显示出来，方便用户更好地进行科研和检测；
4、PC端还能对接收到的压力数据进行实时分析，方便用户进行科研和检测。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为分布式压力测量系统的整体结构框图；
图2为分布式压力测量系统中信号采集模块的结构框图；
图3为分布式压力测量系统中PC端的软件模块流程图；
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种分布式压力测量系统，包括薄膜压力传感器、信号采集模块以及PC端。其中，薄膜压力传感器用于感应外部被测压力，测点多、测量精准的同时还具有轻薄、易弯曲、不易损坏，安装方便、便于携带等优点。信号采集模块用于将薄膜压力传感器输出的压力信号转换成数字信号，并将数字信号编码后输送至PC端。PC端用于对接收到的数字信号进行解码，并在解码后进行图形计算、数据分析或者系统校准，且在系统校准后，能向信号采集模块发送控制指令，进行参数设定。
信号采集模块如图2所示，包括信号调理单元和控制单元。信号调理单元包括信号调理电路、信号放大电路、PGA电路以及模数转换电路，能将薄膜压力传感器输出的压力信号进行调理后转换为数字信号。控制单元将转换的数字信号按约定的数据帧格式编码后输送至PC端。
如图3所示，PC端在接收到压力数据后先对其进行解码校验，得到帧压力数据，再根据用户需求选择对解码后的帧压力数据进行图形计算、数据分析或者系统校准。
PC端在对帧压力数据进行系统校准后，能将得到标准参数发送给信号采集模块的控制单元，由控制单元对PC端发出的控制指令进行解码，并根据PC端设定的运行参数控制信号调理单元,从而使其能匹配不同型号的传感器，使用灵活。
PC端包括有显示模块，帧压力数据经过图形计算后，可以通过显示模块对计算结果进行图形显示(包括二维图形显示和三维图形显示)，将整个接触面的接触压力以二维、三维压力分布图像的方式显示出来，方便用户更好地进行科研和检测。
数据分析包括压力数据分析、受力范围分析以及受力区域统计。数据分析的结果也能通过显示模块实时显示，进一步方便用户进行科研和检测。
PC端还包括用户设置模块，能将用户设置的参数发送至信号采集模块的控制单元进行控制。还可以将用户设置结合解码后的帧压力数据一起进行数据分析。
PC端的存储模块能对解码后的压力数据进行保存，以供图形计算读取使用。系统校准以及用户设置模块设定的运行参数也可以保存在PC端，方便下次使用。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

Claims (8)

1.一种分布式压力测量系统，其特征在于：包括薄膜压力传感器、信号采集模块以及PC端；
所述薄膜压力传感器用于感应外部被测压力；
所述信号采集模块用于将所述薄膜压力传感器输出的压力信号转换成数字信号，并将数字信号编码后输送至PC端；
所述PC端用于对接收到的数字信号进行解码，并在解码后进行图形计算、数据分析或者系统校准；
所述PC端对解码后的压力数据进行系统校准后，能向所述信号采集模块发送控制指令，进行参数设定。
2.根据权利要求1所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述信号采集模块包括信号调理单元和控制单元；所述信号调理单元用于将压力信号进行调理后转换为数字信号；所述控制单元用于将转换的数字信号按约定的数据帧格式编码后输送至PC端，并对PC端发出的控制指令进行解码，根据PC端设定的运行参数控制所述信号调理单元。
3.根据权利要求2所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述信号调理单元包括信号调理电路、信号放大电路、PGA电路以及模数转换电路。
4.根据权利要求1所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述PC端包括显示模块，用于对图形计算的结果进行图形显示，对数据分析的结果进行分析结果显示。
5.根据权利要求4所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述图形显示包括二维图形显示和三维图形显示。
6.根据权利要求4所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述数据分析包括压力数据分析、受力范围分析以及受力区域统计。
7.根据权利要求1所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述PC端包括用户设置模块，能将用户设置的参数发送至所述信号采集模块，将用户设置结合解码后的压力数据一起进行数据分析。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种分布式压力测量系统，其特征在于：所述PC端还包括存储模块，用于保存解码后的压力数据以及设定的运行参数。
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