CN207662544U - 一种测力电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测力电路。本实用新型包括压力传感器、AD转换器、微控制器、存储模块、按键模块、OLED显示模块、通信模块、数据线端口模块和直流电源模块；所述压力传感器连接所述AD转换器，所述微控制器连接所述AD转换器、存储模块、按键模块、OLED显示模块和通信模块，所述通信模块连接所述数据线端口模块，所述直流电源模块连接所述测力电路的其他各个模块。本实用新型能够通过声觉和视觉相组合进行施力提醒，提高力值判断的准确性和操作性。

Description

一种测力电路

技术领域

本实用新型涉及电连接器检测技术领域，具体的说是一种测力电路。

背景技术

本实用新型的产业方向使用在军用电连接器的检测过程中，主要用于电缆验收压接型连接器，检测接触体是否达到规定的保持力。常用的检测方法有：徒手轻拉导线(后端)、探针施压(前端)、机械施力工具检测(前端)三种方法。徒手轻拉导线和探针施压对施力大小无法控制，凭借工人操作经验判断是否到达保持力，无法量化，势必存在个体差异，而且实际操作中容易导致施力过大，进而对连接器造成损伤；机械施力工具施压虽然可以控制力的大小，但人为操作过程中实际操作力是否超过限制无法记录，仍然不能对检测施力大小进行严格监控，同时，由于采用的是目视(工具上有标线)的方法判断施力大小是否合适，操作不够方便，容易造成操作人员疲劳。人们迫切希望获得一种技术效果优良的测力仪器，由此预研本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种测力电路。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种测力电路，包括用于通过外部探针采集压力模拟信号的压力传感器、用于将所述压力模拟信号转换为压力数字信号的AD转换器、用于实时地将所述压力数字信号转化为压力值数据的微控制器、用于累积存储所述微控制器输出的压力值数据的存储模块、用于接收对所述微控制器的外部指令的按键模块、用于实时显示所述微控制器输出的压力值数据的OLED显示模块、用于通过所述微控制器获取所述存储模块中的压力值数据并通过数据线端口模块传输出去的通信模块、数据线端口模块和用于为上述各个模块提供工作电源的直流电源模块；

所述压力传感器连接所述AD转换器，所述微控制器连接所述AD转换器、存储模块、按键模块、OLED显示模块和通信模块，所述通信模块连接所述数据线端口模块，所述直流电源模块连接所述测力电路的其他各个模块。

还包括用于为所述直流电源模块充电的充电模块，所述充电模块连接所述直流电源模块和数据线端口模块。

所述充电模块包括充电电路和稳压电路；所述充电电路的输入端连接所述数据线端口模块，控制端连接所述微控制器，输出端连接所述稳压电路；所述稳压电路的输入端连接所述充电电路，输出端连接所述直流电源模块。

还包括用于在所述微控制器的控制下发出提示音的声音提示模块，所述声音提示模块连接所述微控制器。

所述声音提示模块具有多种提示声音，在所述微控制器的控制下触发不同的提示声音。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型独创性的采用了声觉(短“滴”加“长鸣”)和视觉(可视化的动态力值及状态显示)相组合的施力提醒方法，提高了检测过程中力值判断的准确性和操作性。

2、本实用新型通过存储模块实现了峰值数据记录(压力值数据)和力值数据导出功能，为检测质量控制和后续的质量分析提供了数据保障。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图；

图2为本实用新型实施例中的AD转换器的结构图；

图3为本实用新型实施例中的充电模块的结构图；

图4为本实用新型实施例中的充电模块的稳压部分的结构图；

图5为本实用新型实施例中的存储模块的结构图；

图6为本实用新型实施例中的通信模块的结构图；

图7为本实用新型实施例中的微控制器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，一种测力电路，包括用于通过外部探针采集压力模拟信号的压力传感器、用于将所述压力模拟信号转换为压力数字信号的AD转换器、用于实时地将所述压力数字信号转化为压力值数据的微控制器、用于累积存储所述微控制器输出的压力值数据的存储模块、用于接收对所述微控制器的外部指令的按键模块、用于实时显示所述微控制器输出的压力值数据的OLED显示模块、用于通过所述微控制器获取所述存储模块中的压力值数据并通过数据线端口模块传输出去的通信模块、数据线端口模块和用于为上述各个模块提供工作电源的直流电源模块；

所述压力传感器连接所述AD转换器，所述微控制器连接所述AD转换器、存储模块、按键模块、OLED显示模块和通信模块，所述通信模块连接所述数据线端口模块，所述直流电源模块连接所述测力电路的其他各个模块。

还包括用于为所述直流电源模块充电的充电模块，所述充电模块连接所述直流电源模块和数据线端口模块。所述充电模块包括充电电路和稳压电路；所述充电电路的输入端连接所述数据线端口模块，控制端连接所述微控制器，输出端连接所述稳压电路；所述稳压电路的输入端连接所述充电电路，输出端连接所述直流电源模块。

还包括用于在所述微控制器的控制下发出提示音的声音提示模块，所述声音提示模块连接所述微控制器。所述声音提示模块具有多种提示声音，在所述微控制器的控制下触发不同的提示声音。所述微控制器设置压力的上限值和下限值，当所述压力数字信号对应的压力值超过上限值或低于下限值时，触发所述声音提示模块发出提示音。所述声音提示模块具有多种提示声音，在所述微控制器的控制下触发不同的提示声音。

如图2所示，使用高精度专用AD芯片进行压力传感器的信号采集，将小型化压力传感器与此芯片进行功能结合，达到了良好的AD值效果，校准值较高。在本实用新型的一个实施例中，AD转换器采用专用AD转换芯片HX711，包括PNP型硅三极管Q3，电阻R8、R14、R15、R18、R19，电容C9、C14、C19和接插头J3。其中，接插头J3接收由所述压力传感器通过外界得到的信号变化，通过INA-与INA+引脚，经HX711进行信号整合、放大、模数转换，从SCK与DOUT引脚输出数字信号给单片机处理。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，充电模块的构成如下：核心是TP4056芯片，是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。利用芯片内部的功率晶体管对直流电源模块(可充电电池)进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定，最大持续充电电流可达1A，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。BAT引脚为电池的连接端，其向电池提供供电电流和4.2V的限制电压。LED1与LED2分别显示正在充电和充电完成时的状态，用不同颜色以区分。如图4所示，充电模块附稳压功能，主芯片为TPS76333，构成如下：电容C12、C13，电解电容E2，能稳定将电压控制在3.3V左右。

如图5所示，在本实用新型的一个实施例中，存储模块的功能如下：W25X80是一款能够为系统程序提供快速存取通道的串行(SPI)存储单元，又是一款非常理想的核心应用程序、文本文件和数据的存储器。它支持2.7～3.6V的单一电源供电。

如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，通信模块的构成如下：核心是CH340T芯片，接受前级微控制器传送过来的信号RXD与TXD，通过芯片内部处理解码，可将数据通过数据线端口模块从D+与D-导出到计算机。外围配备晶振电路，构成有：电容C10、C11、C15，晶振12MHz。

数据线端口模块可用常规mini USB口充电，直流电源为内置充电电池，功耗少，通过OLED显示模块显示产品的工作状态以及充电状态。电路结构紧凑，元器件主要使用贴片封装形式，便于手持操作。如图7所示，微控制器选用32位单片机，引脚功能强大，对功能扩展有其他低位单片机不可比拟的优势。OLED显示模块选用低功耗OLED显示模块，其功耗低，相对于传统的LED可现实更多字符以及功能，对于传统液晶也更节能，占用单片机引脚更少，具有技术的唯一性，创新性。

微控制器内部可设置压力值的上限值与下限值，当测试值达到上限值或下限值时，通过声音提示模块发出不同的声音提示。产品可在-25℃～70℃条件下稳定工作。产品可以实现过压保护、过流保护，并能通过显示屏提示电量状态。整体结构紧凑，动态与静态性能良好。应用范围广，市场前景好。具有较为巨大的经济价值和社会价值。

在本实用新型的另一个实施例中，对压力传感器施加压力，所加力的上限值与下限值不相同，试验效果为到达下限值10N时声音提示模块短响一声，超过上限33N时声音模块长响一声，提示不可再继续加大压力测试；并且有记录功能(通过存储模块累积记录)，可用数据线连接电脑端导出数据；另有不同之处在于：选择菜单中校准选项，如果想为压力传感器重新校准，选择此功能；为了精确达到校准度，为该实用新型测试仪设置了五个校准基准点，分别为0N、10N、20N、30N、40N和50N。其中0N为零点校准，50N为满量程校准，一般压力机测试即有此两点校准值。此测试仪多加三个基准点，使得AD采样值线性度更好，校准精度更高，同时可弥补压力传感器本身的线性度，具有科研技术的创新性。

Claims (5)

1.一种测力电路，其特征在于，包括用于通过外部探针采集压力模拟信号的压力传感器、用于将所述压力模拟信号转换为压力数字信号的AD转换器、用于实时地将所述压力数字信号转化为压力值数据的微控制器、用于累积存储所述微控制器输出的压力值数据的存储模块、用于接收对所述微控制器的外部指令的按键模块、用于实时显示所述微控制器输出的压力值数据的OLED显示模块、用于通过所述微控制器获取所述存储模块中的压力值数据并通过数据线端口模块传输出去的通信模块、数据线端口模块和用于为上述各个模块提供工作电源的直流电源模块；

所述压力传感器连接所述AD转换器，所述微控制器连接所述AD转换器、存储模块、按键模块、OLED显示模块和通信模块，所述通信模块连接所述数据线端口模块，所述直流电源模块连接所述测力电路的其他各个模块。

2.根据权利要求1所述的一种测力电路，其特征在于，还包括用于为所述直流电源模块充电的充电模块，所述充电模块连接所述直流电源模块和数据线端口模块。

3.根据权利要求2所述的一种测力电路，其特征在于，所述充电模块包括充电电路和稳压电路；所述充电电路的输入端连接所述数据线端口模块，控制端连接所述微控制器，输出端连接所述稳压电路；所述稳压电路的输入端连接所述充电电路，输出端连接所述直流电源模块。

4.根据权利要求1所述的一种测力电路，其特征在于，还包括用于在所述微控制器的控制下发出提示音的声音提示模块，所述声音提示模块连接所述微控制器。

5.根据权利要求4所述的一种测力电路，其特征在于，所述声音提示模块具有多种提示声音，在所述微控制器的控制下触发不同的提示声音。