CN207366106U - 一种基于无线或usb连接的微力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于无线或USB连接的微力测量装备，包括壳体，壳体正面一侧一端设置有力钩，力钩连接端连接位于壳体内部的主电路板，主电路板包括与力钩连接端连接的力传感器，力传感器通过模数转换模块与微控制单元模块连接；微控制单元模块还与通信模块、电源供电模块连接；电源供电模块还与通信模块和模数转换模块连接；通信模块包括蓝牙模块和miniUSB通信模块；miniUSB通信模块通过位于壳体一侧的miniUSB接口与外部连接。本实验新型内部电路的精确设计，可以使测量精度达到0.0001N，误差缩小至±0.2%F.S，满足高精度的要求；支持USB直连和蓝牙直连，能够满足需要开展此项应用的市场需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于无线或USB连接的微力测量装置，属于传感器技术领域。
背景技术
随着现代科学技术的发展以及各种新材料、新产品的出现，需要微小力测量的场合越来越多，而精密测量技术的不断发展，特别是在精密仪器、高科技尖端产品装配等领域，微力测量的装备需求日益增加。
目前微力测量的装备主要通过力传感器来测量，其中大多采用有线连接的方式，这种方式有很多局限性，一是容易受场地和环境的影响，二是精度达不到要求，造成测量结果不精确。此外，也有很多采用无线蓝牙连接方式通信的，但实际操作过程中，传输距离较短，连接过程中容易断开；同时也需要经常更换电池。蓝牙设备需要电池供电，多为纽扣电池，需经常更换。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种方便，简单同时能高精度测量力的一种基于无线或USB连接的微力测量装置。
本实用新型技术方案具体如下：一种基于无线或USB连接的微力测量装置，包括壳体，壳体正面一侧一端设置有力钩，用于悬挂待测物体，使用时力钩朝向与壳体平行，力钩连接端连接位于壳体内部的主电路板。主电路板包括力传感器、模数转换模块、微控制单元模块、通信模块、电源供电模块，力钩连接端连接的力传感器，力传感器采集的数据可以通过USB接口或者蓝牙模块传输数据至显示终端。力传感器通过模数转换模块与微控制单元模块连接；模数转换模块讲内置的力传感器采集的力信号转化为电信号，然后传送给微控制单元模块。微控制单元模块内部无电池，其功耗低，属于无源工作设备，其对所接收的信息进行处理。微控制单元模块还与通信模块、电源供电模块连接；电源供电模块用于给各个模块的处理芯片提供电源，其还与通信模块和模数转换模块连接；通信模块将采集的信号通过蓝牙或miniUSB接口传递给微控制单元模块，其包括蓝牙模块和miniUSB通信模块。蓝牙模块的版本为蓝牙2.0，其使用范围最高可达以其为中心，直径10米左右的范围，其内部电路板属于低功耗设计，无连接时几乎不耗电，充电时间较短。miniUSB通信模块通过位于壳体一侧的miniUSB接口与外部连接，miniUSB接口可用于充电、升级固件或者连接PC通信。
进一步的，微控制单元模块包括MCU模块，其功能引脚与通信模块的读写引脚、端口引脚和电源供电模块的电源引脚连接。
进一步的，电源供电模块的电源引脚还与通信模块的电源引脚和模数转换模块的电源引脚连接。
进一步的，壳体正面另一侧设置有三段式指示灯，三段式指示灯分别对应连接设置于壳体反面一侧的三段式开关。
进一步的，三段式指示灯依次为蓝牙指示灯、工作状态指示灯和充电管理指示灯，但电源充电管理不受电源开关控制。
进一步的，壳体正面中间部位设置有至少一个贯穿孔。
进一步的，贯穿孔可通过配套固定件固定于外置机架中，比如铁架台上，便于检测稳定。
进一步的，电源供电模块还连接有电压检测模块，当电压超过安全范围时，电源可自动断电。
本实用新型的有益效果是：1)内部电路的精确设计，可以使测量精度达到0.0001N，误差缩小至±0.2%F.S，满足高精度的要求，在实际生产生活中具有很强的实用性；2）设计合理、功耗低、使用方便，外观设计精巧且生产成本低，支持USB直连和蓝牙直连，能够满足需要开展此项应用的市场需求。
附图说明
图1为本实用新型的传感器壳体示意图。
图2为本实用新型的传感器电路框图。
其中：1-贯穿孔，2-指示灯，3-力钩连接端，4-力钩，MCU-微控制单元模块。
具体实施方式
实施例1
本实用新型的结构如图1所示，电路原理框图如图2所示。下面结合示意图对本实用新型进行进一步说明，本实用新型为一种基于无线或USB连接的微力测量装置，包括壳体，壳体正面一侧一端设置有力钩4，用于悬挂待测物体，使用时力钩4朝向与壳体平行，力钩连接端3连接位于壳体内部的主电路板。主电路板包括与力钩连接端3连接的力传感器，力传感器采集的数据可以通过USB接口或者蓝牙模块传输数据至显示终端。力传感器通过模数转换模块与微控制单元模块连接；微控制单元模块内部无电池，其功耗低，属于无源工作设备。微控制单元模块还与通信模块、电源供电模块连接；电源供电模块还与通信模块和模数转换模块连接；通信模块包括蓝牙模块和miniUSB通信模块。蓝牙模块的版本为蓝牙2.0，其使用范围最高可达以其为中心，直径10米左右的范围，其内部电路板属于低功耗设计，无连接时几乎不耗电，充电时间较短。miniUSB通信模块通过位于壳体一侧的miniUSB接口与外部连接，miniUSB接口可用于充电、升级固件或者连接PC通信。微控制单元模块包括MCU模块，其功能引脚与通信模块的读写引脚、端口引脚和电源供电模块的电源引脚连接。电源供电模块的电源引脚还与通信模块的电源引脚和模数转换模块的电源引脚连接。壳体正面另一侧设置有三段式指示灯2，三段式指示灯2分别对应连接设置于壳体反面一侧的三段式开关，三段式指示灯2依次为蓝牙指示灯、工作状态指示灯和充电管理指示灯。壳体正面中间部位设置有至少一个贯穿孔1。贯穿孔1可通过配套固定件固定于外置机架中，比如铁架台上，便于检测稳定。电源供电模块还连接有电压检测模块，当电压超出安全范围时，电源可自动断电。
本实用新型会配有一根至少1米的连接线，连接于USB接口处。
壳体内部设置有主电路板，主电路板上集成微控制单元模块（MCU）、电源供电模块、通信模块和模数转换模块。电源供电模块既可用于交流信号也可用于直流信号，通信模块既可用于PC模拟通信，也可用于串行通信。
使用时用户可根据需要单独或同时使用，无需外接采集器。i蓝牙无线连接操作过程为：步骤1、点击电脑桌面的右下角的蓝牙图标，鼠标右键点击选择“打开Bluetooth 设备”，点击“添加”，在“添加Bluetooth设备”，待出现蓝牙设备图标后，进行“下一步”；步骤2、勾选“让我选择自己的密钥”，并输入密码，此密码固定为0000，安装完成后点击“完成”，无线模块的安装就即可完成；miniUSB 连接只需通过一根USB线和PC机连接，用专用软件打开实验界面即可。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于无线或USB连接的微力测量装置，包括壳体，所述壳体正面一侧一端设置有力钩，所述力钩连接端连接位于壳体内部的主电路板，其特征在于：所述主电路板包括力传感器、模数转换模块、微控制单元模块、通信模块、电源供电模块；所述力传感器一端与力钩连接端连接，另一端通过模数转换模块与微控制单元模块的输入端连接；
所述微控制单元模块的还与通信模块、电源供电模块连接；
所述电源供电模块还与通信模块和模数转换模块连接；
所述通信模块包括蓝牙模块和miniUSB通信模块；
所述miniUSB通信模块通过位于壳体一侧的miniUSB接口与外部连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置，其特征在于：所述微控制单元模块包括MCU模块，其功能引脚与通信模块的读写引脚、端口引脚和电源供电模块的电源引脚连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置，其特征在于：所述电源供电模块的电源引脚还与通信模块的电源引脚和模数转换模块的电源引脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置，其特征在于：所述壳体正面另一侧设置有三段式指示灯，所述三段式指示灯分别对应连接设置于壳体反面一侧的三段式开关。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置，其特征在于：所述三段式指示灯依次为蓝牙指示灯、工作状态指示灯和充电管理指示灯 。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置,其特征在于：所述壳体正面中间部位设置有至少一个贯穿孔。
7.根据权利要求6所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置,其特征在于：所述贯穿孔可通过配套固定件固定于外置机架中。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线或USB连接的微力测量装置,其特征在于：所述电源供电模块的接口部分还连接有电压检测模块的主电源电压和电池电压检测部分。
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