CN111879455B - 用于床的压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于床的压力传感器，包括壳体、设于所述壳体内的传感器本体以及A/D电路板，所述壳体包括安装座以及设于所述安装座顶部的承压板，所述安装座包括底座以及围设于所述底座周缘的侧罩，所述承压板贴设于所述传感器本体上，所述承压板所在的水平位置低于所述侧罩的上端面的水平位置，所述承压板与所述侧罩的上端形成一供所述床脚容置于其中且对其限位的容置限位空间。所述底座包括一底板、绕所述底板周缘间隔设置于所述底板上的支撑立柱以及设于所述支撑立柱顶端的环形辅助限位片，所述传感器本体以及A/D电路板由上至下的依次固定于所述底板上且位于所述环形辅助限位片中，所述承压板的下表面的周缘置于所述环形辅助限位片上。

Description

用于床的压力传感器

技术领域

本发明涉及一种压力传感器，特别涉及一种用于床的压力传感器。

背景技术

压力传感器(PressureTransducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器是一种具有壳体、设于壳体内的传感器本体、金属压力接口以及数据线接口的压力测量装置，壳体一般采用圆柱形金属或塑料密闭外壳。压力传感器可用于智能家居领域，例如床等等，在用于测试床上载体的压力领域中，压力传感器一般可置于床垫下、床架上、垫于床脚下等等。现有的技术中，垫于床脚的压力传感器的结构比较普通，一般采用圆柱形或者四方形壳体将传感器本体等器件封于其中，使采集部与床脚相接触。这种结构非常简单常见，在垫于床脚上后，可能会由于中心不稳或位置的原因，导致压力传感器的采集精度一直无法得到很好的提升。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供了一种结构简单巧妙、提高采集精度的用于床的压力传感器。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于床的压力传感器，设置于床脚下方，包括壳体、设于所述壳体内的传感器本体以及A/D电路板，所述壳体包括安装座以及设于所述安装座顶部的承压板，所述安装座包括底座以及围设于所述底座周缘的侧罩，所述承压板贴设于所述传感器本体上，所述承压板所在的水平位置低于所述侧罩的上端面的水平位置，所述承压板与所述侧罩的上端形成一供所述床脚容置于其中且对其限位的容置限位空间。

进一步的，所述底座包括一底板、绕所述底板周缘间隔设置于所述底板上的支撑立柱以及设于所述支撑立柱顶端的环形辅助限位片，所述支撑立柱位于所述侧罩内，所述传感器本体以及A/D电路板由上至下的依次固定于所述底板上且位于所述环形辅助限位片中，所述承压板的下表面的周缘置于所述环形辅助限位片上。

进一步的，所述侧罩的下端具有一与所述底板周缘嵌合的嵌槽，所述嵌槽由所述侧罩的下端向上开设而成，所述嵌槽从内侧方向贯穿所述侧罩以从内侧方向和下方与外界连通，所述嵌槽的槽底至嵌槽的外侧槽壁的下端面的平行距离与所述底板的高度相匹配，所述嵌槽的槽底置于所述底板的上表面，所述嵌槽的外侧槽壁贴于所述底板的外周面。

进一步的，在所述嵌槽的槽底上间隔设置有若干第一螺孔，在所述底板周缘上相应于所述第一螺孔的位置处一一对应地设置有若干盲孔，若干第一螺栓由下至上的穿过对应的盲孔后螺锁于对应的第一螺孔中。

进一步的，所述A/D电路板包括一A/D电路板本体以及立设于所述A/D电路板本体的一端数据线接口，所述A/D电路板本体的各边角处均设置有从其高度方向贯穿的第一安装孔，在所述底板上相应于所述第一安装孔的位置处一一对应地设置有第二螺孔，若干第二螺栓一一对应地向下穿过对应的第一安装孔后螺锁于对应的第二螺孔中。

进一步的，在所述第二螺栓上位于所述A/D电路板本体与所述底板之间的位置处设置有至少一第一垫片。

进一步的，所述传感器本体具有一从其高度方向贯穿的第一中心孔，所述传感器本体的两端分别具有一从其高度方向贯穿的第二安装孔，所述A/D电路板上相应于两第二安装孔的位置处分别设置有一从其高度方向贯穿的第三安装孔，所述底板上相应于所述第二安装孔的位置处设置有第三螺孔，两第三螺栓分别穿过两第二安装孔、两第三安装孔后螺锁于第三螺孔中。

进一步的，在所述第三螺栓上位于所述传感器本体与所述A/D电路板本体之间的位置处设置有至少一第二垫片。

进一步的，所述第一中心孔为螺纹孔，所述承压板的中心具有一从其高度方向上贯穿的第二中心孔，一第四螺栓由上至下的穿过所述第二中心孔后与所述第一中心孔螺纹配合。

进一步的，所述第一中心孔为通孔，所述承压板的中心具有一从其高度方向上贯穿的第二中心孔，在所述A/D电路板本体上相应于所述第一中心孔的位置处开设有一直径大于所述第一中心孔和第二中心孔的第三中心孔，在所述底板上相应于所述第三中心孔的位置开设有相匹配的第四中心孔，一第一螺栓由上至下的穿过所述第二中心孔后与锁紧螺母连接。

本发明用于床的传感器，侧罩和底座之间采用嵌槽嵌入配合和螺纹配合相结合的方式，增加了侧罩与所述底座的结合面积，嵌槽的外侧槽壁起到挡水挡尘的作用，在安装时还起到临时定位作用，解决安装时侧罩在底座上易滑动而导致的安装不方便的问题，极大地减少了侧罩的安装时间，提升了安装效率。底座设计为底板、设于底板上的支撑立柱以及环形辅助限位片，支撑立柱和环形辅助限位片能够起到对床脚的支撑作用，环形辅助限位片解决床脚未对准传感器本体和承压板中心时产生的偏心而导致的测量不精准的问题，提高传感器测量精准度，提供更佳的测量数据。承压板与所述侧罩的位置的设计虽巧妙简单，但却起到了稳固、定位床脚、减少床脚偏心机率的作用。相交于传统的压力传感器，本发明用于床的压力传感器结构简单、布局紧凑、安装方便快捷、组装速度快、效率高、提高测量精准度。

附图说明

图1是本发明用于床的压力传感器一实施例的结构示意图。

图2是图1的拆分图。

图3是图1中侧罩的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1至图3，本实施例的用于床的压力传感器(以下简称压力传感器)设置于床脚下方，每一个床脚均可配有一个压力传感器。所述压力传感器包括壳体、设于所述壳体内的传感器本体41以及A/D电路板42。所述壳体包括安装座1以及设于所述安装座1顶部的承压板2，所述安装座1包括底座11以及围设于所述底座11周缘的侧罩13，所述承压板2贴设于所述传感器本体41上，所述承压板2所在的水平位置低于所述侧罩13的上端面的水平位置，所述承压板2与所述侧罩13的上端形成一供所述床脚容置于其中且对其限位的容置限位空间100。

本实施例中，所述壳体在水平面的投影上呈圆形，所述壳体的大小尺寸根据床脚截面大小而设计。所述底座11包括一圆形底板110、绕所述圆形底板110周缘间隔设置于所述圆形底板110上的四根支撑立柱112以及设于所述支撑立柱112顶端的环形辅助限位片114。所述侧罩13为形状与所述圆形底板110形状相匹配的圆环形侧罩13。所述四根支撑立柱112在水平投影上呈一矩阵，且位于所述圆环形侧罩13的内侧，所述四根支撑立柱112的下端可以焊接于所述圆形底板110的上表面，也可以采用铆接、螺纹连接等方式固定于所述圆形底板110的上表面，所述环形辅助限位片114可以焊接于所述四根支撑柱上，也可以螺纹连接、铆接、粘接于所述四根支撑立柱112上。所述传感器本体41和A/D电路板42由上至下的安装于所述圆形底板110上且位于四根支撑柱中。本方案中：第一、四根支撑立柱112的设计位置根据床脚的尺寸而定，以使得固定于所述四根立柱上端的环形辅助限位片114的尺寸与所述床脚的截面尺寸相匹配，而承载板的形状与所述环形辅助限位片114的尺寸相对应(基本上相一致)，这样使得承载板的尺寸与床脚相应，能够全面接收床脚传来的压力，同时解决了承载板形状尺寸过大而带来的床脚容置空间大、限位效果差的问题。第二、四根立柱中，左侧支撑立柱112与右侧支撑立柱112之间的距离略大于所述传感器本体41及A/D电路板42的尺寸，前排支撑立柱112与后排两根支撑立柱112之间的距离与所述传感器本体41及A/D电路板42的尺寸相匹配，这样，使得传感器本体41、A/D电路板42和四根支撑立柱112的结构更紧凑，使得所述压力传感器的尺寸在适合床脚尺寸的情况下，向更小化方向优化。三、所述传感器本体41所在的水平位置与所述环形辅助限位片114所在的水平位置相匹配，这样，当所述承压板2贴设于所述传感器本体41上时，所述承压板2的下表面的周缘位置正好置于所述环形辅助限位片114上，这样设计解决了以下技术问题：在将压力传感器置于所述床脚下时，床脚由于不能保证100％位于承压板2的正中心上(即床脚的中心与承压板2的中心有偏差)时，导致承压板2可能会产生倾斜，导致传感器本体41采集有误差，不能更有效的采集到压力。采用环形辅助限位片114解决了床脚中心有偏差时，由于环形辅助限位片114位于承压板2的边缘下方，解决承压板2倾斜而导致的传感器采集误差问题，简单而巧妙的结构即能够极大地提升传感器采集精度，提供了精确的压力采集数值，为后续的基于压力的应用提供更精确的采集数据，奠定了坚实的基础。

可理解的，以上四根支撑立柱112仅为所述压力传感器的其中一种实施例所采用的数量。在不同的实施例中，可以根据需要设计各种数量的支撑立柱112，例如可以采用三根支撑立柱112，为了增加稳定性，还可以直接增加支撑立柱112的数量。所述壳体也并不限于圆柱形，例如可以采用四方体等结构，圆形底板也随着壳体形状作相应变化。

作为优选的，所述压力传感器还包括设于所述底座11的底面的缓冲防滑垫3，所述缓冲防滑垫3与所述圆形底板110的形状相匹配。

所述侧罩13的下端具有一与所述圆形底板110周缘嵌合的嵌槽，所述嵌槽由所述侧罩13的下端向上开设而成，所述嵌槽131从内侧方向贯穿所述侧罩13以从内侧方向和下方与外界连通，所述嵌槽131的槽底131a至嵌槽131的外侧槽壁131b的下端面的平行距离与所述圆形底板110的高度相匹配，所述嵌槽131的槽底131a置于所述圆形底板110的上表面，所述嵌槽131的外侧槽壁131b贴于所述圆形底板110的外周面。也即，所述嵌槽131为L形槽，具有一个槽底131a以及一外侧槽壁131b，直接在所述侧罩13上开设而成。所述侧罩13通过所述嵌槽131安装在所述圆形底板110的周缘位置处，具体安装结构如下：在所述嵌槽131的槽底131a上间隔设置有若干第一螺孔132，在所述圆形底板110周缘上相应于所述第一螺孔132的位置处一一对应地设置有若干盲孔116，若干第一螺栓(图未示出)由下至上的穿过对应的盲孔116后螺锁于对应的第一螺孔132中。为了增强所述圆形底板110与所述侧罩13的密封性能，防止水从底部进入所述壳体内，在所述嵌槽131与所述圆形度板的结合面还通过密封胶进行粘接。

所述承压板2呈圆形，其外径与所述侧罩13的内径相匹配，当所述承压板2压于所述传感器本体41及环形辅助限位片114上时，所述承压板2正好位于所述侧罩13内，且所述承压板2低于所述侧罩13的上端面，形成的容置限位空间100正好对所述床脚进行限位。

本实施例中，所述A/D电路板42包括一A/D电路板本体421以及立设于所述A/D电路板本体421的一端数据线接口422，所述A/D电路板本体421的各边角处均设置有从其高度方向贯穿的第一安装孔423，在所述圆形底板110上相应于所述第一安装孔423的位置处一一对应地设置有第二螺孔111，若干第二螺栓(图未示出)一一对应地向下穿过对应的第一安装孔423后螺锁于对应的第二螺孔111中。所述A/D电路板42大致呈四方形板状，所述数据线接口422设于所述A/D电路板42的端头部分，位于所述环形辅助限位片114的下方。所述环形辅助限位片114位于所述数据线接口422下方的位置处开设有一避让缺口1141，防止因向下的压力而使得所述环形辅助限位片114向下压住所述数据线接口422，同时还可以增强所述环形辅助限位片114的弹性，可谓一举两得。

本实施例中，所述侧罩13上相应于所述数据线接口422的位置处开设有一供数据线穿过以插入所述数据线接口422中的过孔133，所述过孔133的形状尺寸与所述数据线接口422的形状尺寸相匹配，所述过孔133的下端向下贯穿所述侧罩13，从而使得所述过孔133呈开口向下的U形孔。为了使得所述圆形底板110与所述侧罩13的整体性、一致性、结构布局更紧密，增加用户触感，使得所述过孔133处的圆形本体外周与所述侧罩13的过渡性更好，在所述圆形底板110的外周面上相应于所述过孔133的位置处向外凸设有一弧形凸块113。所述弧形凸块113的弧长与所述过孔133宽度相匹配，所述弧形凸块113的两端正好抵于所述过孔133的两侧，所述弧形凸块113的厚度与所述嵌槽131的外侧槽壁131b的厚度相匹配，这样，当所述外罩安装于所述圆形底板110上后，与所述弧形凸块113的衔接处的顺滑度、一致性均非常好。

本实施例中，在所述第二螺栓上位于所述A/D电路板本体421与所述圆形底板110之间的位置处设置有至少一第一垫片(图未示出)，所述第一垫片可以抬高所述A/D电路板42，还起到增加所述A/D电路板42安装柔韧度，进一步保护所述A/D电路板42。

所述传感器本体41具有一从其高度方向贯穿的第一中心孔411，所述传感器本体41的两端分别具有一从其高度方向贯穿的第二安装孔412，所述A/D电路板42上相应于两第二安装孔412的位置处分别设置有一从其高度方向贯穿的第三安装孔424，所述圆形底板110上相应于所述第二安装孔412的位置处设置有第三螺孔115，两第三螺栓(图未示出)分别穿过两第二安装孔412、两第三安装孔424后螺锁于第三螺孔115中。本实施例中，所述第一中心孔411为螺纹孔，所述承压板2的中心具有一从其高度方向上贯穿的第二中心孔21，一第四螺栓由上至的穿过所述第二中心孔21后与所述第一中心孔411螺纹配合。采用这种安装方式，首先，A/D电路板42通过第一安装孔423、第二螺孔111、第二螺栓安装于圆形底板110上；其次，通过第二安装孔412、第三安装孔424、第三螺孔115、第三螺栓，将所述传感器本体41透过所述A/D电路板42后安装于所述圆形底板110上，在固定所述传感器本体41的同时，还加强了A/D电路板42的定位和固定，同时使得传感器本体41和A/D电路板42重叠安装在底板上，使得结构更紧凑、布局更紧密；最后，在所述传感器本体41的中心设置第一中心孔411，同时在所述承压板2上设置与所述第一中心孔411同轴的第二中心孔21，在安装所述承压板2时，将第四螺栓穿过所述第二中心孔21后固定于所述第一中心孔411中，防止承压板2偏心安装于所述传感器本体41上，确保传感器本体41检测的精度。

在其他实施例中，所述第一中心孔411为通孔，所述承压板2的中心具有一从其高度方向上贯穿的第二中心孔21，在所述A/D电路板本体421上相应于所述第一中心孔411的位置处开设有一直径大于所述第一中心孔411和第二中心孔21的第三中心孔425，在所述圆形底板110上相应于所述第三中心孔425的位置开设有相匹配的第四中心孔117，一第一螺栓由上至下的穿过所述第二中心孔21后与锁紧螺母连接。第三中心孔425和第四中心孔117直径大于第一中心孔411和第二中心孔21，这样便于锁紧螺母的拆装。

本实施例中，在所述第三螺栓上位于所述传感器本体41与所述A/D电路板本体421之间的位置处设置有至少一第二垫片(图未示出)。所述第二垫片能够调节所述传感器本体41之间的高度，还能够物理隔离所述传感器本体41和A/D电路板42，防止传感器本体41在受到压力后与所述A/D电路板42硬性相抵触，同时还可以增加柔韧度。

本发明用于床的压力传感器，在组装时，首先将所述A/D电路板42螺锁于所述圆形底板110上：将A/D电路板42置于所述圆形底板110上方，并使所述第一安装孔423与所述第二螺孔111对准，将第二螺栓由上至下的穿过对应的第一安装孔423以及第一垫片后螺锁于所述第二螺孔111中。然后将所述传感器本体41安装于所述圆形底板110上：将所述传感器本体41置于所述A/D电路板42上方，并使所述第二安装孔412与所述第三安装孔424对准，将第三螺栓向下依次穿过所述第二安装孔412、第二垫片以及第三安装孔424后螺锁于所述第三螺孔115中。而后使所述承压片安装于所述传感器本体41上：将所述承压板2置于所述传感器本体41的上方，并使所述第二中心孔21与所述第一中心孔411对准，将所述第四螺栓穿过所述第二中心孔21后与所述第一中心孔411连接，从而使所述承压板2贴设于所述传感器本体41上。最后将所述侧罩13安装于所述圆形底板110上：将所述侧罩13底端的嵌槽131置于所述圆形底板110边缘部分，即使所述嵌槽131的槽底131a置于所述圆形底板110的上表面，使所述嵌槽131的外侧槽壁131b置于所述圆形底板110的外周面，并使所述盲孔116与所述第一螺孔132对准，将所述第一螺栓由下至上的穿过对应的盲孔116后螺锁于所述第一螺孔132中。

本发明用于床的传感器，侧罩13和底座11之间采用嵌槽131嵌入配合和螺纹配合相结合的方式，增加了侧罩13与所述底座11的结合面积，嵌槽131的外侧槽壁131b起到挡水挡尘的作用，在安装时还起到临时定位作用，解决安装时侧罩13在底座11上易滑动而导致的安装不方便的问题，极大地减少了侧罩13的安装时间，提升了安装效率。底座11设计为底板、设于底板上的支撑立柱112以及环形辅助限位片114，支撑立柱112和环形辅助限位片114能够起到对床脚的支撑作用，环形辅助限位片114解决床脚未对准传感器本体41和承压板2中心时产生的偏心而导致的测量不精准的问题，提高传感器测量精准度，提供更佳的测量数据。承压板2与所述侧罩13的位置的设计虽巧妙简单，但却起到了稳固、定位床脚、减少床脚偏心机率的作用。相交于传统的压力传感器，本发明用于床的压力传感器结构简单、布局紧凑、安装方便快捷、组装速度快、效率高、提高测量精准度。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于床的压力传感器，设置于床脚下方，包括壳体、设于所述壳体内的传感器本体以及A/D电路板，其特征在于：所述壳体包括安装座以及设于所述安装座顶部的承压板，所述安装座包括底座以及围设于所述底座周缘的侧罩，所述承压板贴设于所述传感器本体上，所述承压板所在的水平位置低于所述侧罩的上端面的水平位置，所述承压板与所述侧罩的上端形成一供所述床脚容置于其中且对其限位的容置限位空间；所述底座包括一底板、绕所述底板周缘间隔设置于所述底板上的支撑立柱以及设于所述支撑立柱顶端的环形辅助限位片，所述支撑立柱位于所述侧罩内，所述传感器本体以及A/D电路板由上至下的依次固定于所述底板上且位于所述环形辅助限位片中，所述承压板的下表面的周缘置于所述环形辅助限位片上。

2.如权利要求1所述的用于床的压力传感器，其特征在于：所述侧罩的下端具有一与所述底板周缘嵌合的嵌槽，所述嵌槽由所述侧罩的下端向上开设而成，所述嵌槽从内侧方向贯穿所述侧罩以从内侧方向和下方与外界连通，所述嵌槽的槽底至嵌槽的外侧槽壁的下端面的平行距离与所述底板的高度相匹配，所述嵌槽的槽底置于所述底板的上表面，所述嵌槽的外侧槽壁贴于所述底板的外周面。

3.如权利要求2所述的用于床的压力传感器，其特征在于：在所述嵌槽的槽底上间隔设置有若干第一螺孔，在所述底板周缘上相应于所述第一螺孔的位置处一一对应地设置有若干盲孔，若干第一螺栓由下至上的穿过对应的盲孔后螺锁于对应的第一螺孔中。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于床的压力传感器，其特征在于：所述A/D电路板包括一A/D电路板本体以及立设于所述A/D电路板本体的一端数据线接口，所述A/D电路板本体的各边角处均设置有从其高度方向贯穿的第一安装孔，在所述底板上相应于所述第一安装孔的位置处一一对应地设置有第二螺孔，若干第二螺栓一一对应地向下穿过对应的第一安装孔后螺锁于对应的第二螺孔中。

5.如权利要求4所述的用于床的压力传感器，其特征在于：在所述第二螺栓上位于所述A/D电路板本体与所述底板之间的位置处设置有至少一第一垫片。

6.如权利要求4所述的用于床的压力传感器，其特征在于：所述传感器本体具有一从其高度方向贯穿的第一中心孔，所述传感器本体的两端分别具有一从其高度方向贯穿的第二安装孔，所述A/D电路板上相应于两第二安装孔的位置处分别设置有一从其高度方向贯穿的第三安装孔，所述底板上相应于所述第二安装孔的位置处设置有第三螺孔，两第三螺栓分别穿过两第二安装孔、两第三安装孔后螺锁于第三螺孔中。

7.如权利要求4所述的用于床的压力传感器，其特征在于：在第三螺栓上位于所述传感器本体与所述A/D电路板本体之间的位置处设置有至少一第二垫片。

8.如权利要求6所述的用于床的压力传感器，其特征在于：所述第一中心孔为螺纹孔，所述承压板的中心具有一从其高度方向上贯穿的第二中心孔，一第四螺栓由上至下的穿过所述第二中心孔后与所述第一中心孔螺纹配合。

9.如权利要求6所述的用于床的压力传感器，其特征在于：所述第一中心孔为通孔，所述承压板的中心具有一从其高度方向上贯穿的第二中心孔，在所述A/D电路板本体上相应于所述第一中心孔的位置处开设有一直径大于所述第一中心孔和第二中心孔的第三中心孔，在所述底板上相应于所述第三中心孔的位置开设有相匹配的第四中心孔，一第一螺栓由上至下的穿过所述第二中心孔后与锁紧螺母连接。

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