CN210954088U - 用于检测物体运动状态的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测物体运动状态的检测装置，检测装置包括基板，所述基板构造为柔性电路板；加速度检测单元与应变检测单元中的至少一个；当包括所述加速度检测单元时，所述加速度检测单元设置在所述基板上且适于检测待测物体的加速度；当包括所述应变检测单元时，所述应变检测单元与所述基板相连且适于检测待测物体的应变量。根据本实用新型的检测装置通过采用柔性电路板可以贴附于非平面，贴附稳定适应性好，重量轻且检测精准。

Description

用于检测物体运动状态的检测装置

技术领域

本实用新型涉及柔性电路领域，尤其是涉及一种用于检测物体运动状态的检测装置。

背景技术

相关技术中，无线应变、加速度监测设备采用硬质电路板，同时采用硬质塑料或金属封装，导致设备体积过大或重量过重。设备采用螺丝连接或胶接，无法贴附非平面。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于检测物体运动状态的检测装置，该检测装置通过采用柔性电路板可以贴附于非平面，贴附稳定适应性好，重量轻且检测精准。

根据本实用新型的用于检测物体运动状态的检测装置包括：基板，所述基板构造为柔性电路板；加速度检测单元与应变检测单元中的至少一个；当包括所述加速度检测单元时，所述加速度检测单元设置在所述基板上且适于检测待测物体的加速度；当包括所述应变检测单元时，所述应变检测单元与所述基板相连且适于检测待测物体的应变量。

根据本实用新型的用于检测物体运动状态的检测装置，通过将基板构造为柔性电路板，使得检测装置可以适于贴附于非平面的待检测物体上，提高了检测装置的适用性，而基板构造为柔性电路板，可以降低检测装置的重量，从而减少由于检测装置重量而引起的测量误差，提高了检测装置的检测精度。

根据本实用新型的一个实施例，当包括所述加速度检测单元时，所述加速度检测单元包括磁力计、陀螺仪和加速度计中的至少一个。

根据本实用新型的一个实施例，当包括所述应变检测单元时，所述应变检测单元包括多个应变片。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置还包括柔性封装层，所述柔性封装层包覆在所述基板的外表面。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性封装层为树脂层或橡胶层且与所述基板粘接固定。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置还包括供电单元，所述供电单元电连接于所述加速度检测单元和/或所述应变检测单元电连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述供电单元包括无线供电线圈，所述无线供电线圈电连接与所述加速度检测单元和/或所述应变检测单元电连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述供电单元包括电池，所述电池电连接与所述加速度检测单元和/或所述应变检测单元电连接。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置还包括：信号发送单元，所述信号发送单元电连接于所述加速度检测单元和/或所述应变检测单元相连。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置还包括：信号放大单元、数模转换单元和控制单元，且同时包括所述应变检测单元和所述加速度检测单元，所述应变检测单元、所述信号放大单元、所述数模转换单元和所述控制单元与依次相连，所述加速度检测单元与所述控制单元相连。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的检测装置的俯视图；

图2是根据本实用新型实施例的检测装置的侧视图。

附图标记：

检测装置100，

基板110，电路层111，加速度检测单元120，

应变检测单元130，应变片131，柔性封装层140，无线供电线圈150，

信号放大单元160，数模转换单元170，控制单元180，信号发送单元190。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的用于检测物体运动状态的检测装置100。

根据本实用新型的用于检测物体运动状态的检测装置100包括基板110、加速度检测单元120和应变检测单元130中的至少一个，其中基板110构造为柔性电路板，加速度检测单元120设置在基板110上且适于检测待测物体的加速度，应变检测单元130与基板110相连且适于检测待测物体的应变力。

现有技术中，无线应变、加速度监测设备采用硬质电路板，同时采用硬质塑料或金属封装，导致设备体积过大或重量过重。设备采用螺丝连接或胶接，无法贴附非平面。

根据本实用新型的检测装置100，通过将基板110设置为柔性电路板，柔性电路板具有重量轻、可形变的特点，以实现检测装置100可以贴附在非平面的带检测物体上，从而提高了检测装置100的适用性，使得检测装置100可以实现贴附于非平面的物体上。

更进一步地，柔性电路板相比较于传统的硬质电路板重量大幅减轻，而设置在基板110上的加速度传感器可以更加准确地检测待测物体的加速度，减少由于基板110本身重量所引起的测量误差，从而提高了检测装置100对于待检测物体加速度的检测精度，使检测装置100的检测准确性提高。

更进一步地，通过将基板110构造为柔性电路板，基板110上可以设置有电路层111，柔性电路板的设置可以实现检测装置100的小型化，对于小型的发电机的扇叶等旋转机械以及移动机器人以等进行实时监测，以提高被检测物体的安全性。

根据本发明的一个实施例，检测装置100包括基板110，基板110构造为柔性电路板，基板上设置有加速度检测测单元120。

根据本发明的另一个实施例，检测装置100包括基板110，基板110构造为柔性电路板，基板上设置有应变检测单元130。

根据本实用新型的一个实施例，当检测装置100包括速度检测单元120时，加速度检测单元120包括磁力计、陀螺仪和加速度计中的至少一个，磁力计、陀螺仪以及加速度计可以根据各自所测得的加速度得到被测物体的频谱，通过对频谱分析，以得出被测物体的工作状态以判断被测物体是否达到使用寿命，有效地对被测物体进行实时监测，在被测物体的频谱发生异常变化时可以及时对被测物体进行检修或者更换。

根据本实用新型的一个实施例，当检测装置100包括应变检测单元130时，应变检测单元130包括多个应变片131，在具体应用中，应变片131与待测物体的表面贴合，应变片131贴合位置处的待测物体表面发生形变，使应变片131的表面发生变化时，可以对待测物体的表面进行评估，当应变量超过预设值时，检测装置100可以及时发出报警信号，以对待测物体进行检修或者更换。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置100还包括柔性封装层140，柔性封装层140包覆在基板110的外表面。加速度检测单元120可以构造为加速度芯片，而磁力计、陀螺仪以及加速度计可以集成设置在加速度芯片中，加速度芯片设置于基板110上，柔性封装层140可以对加速度芯片进行柔性封装，当检测装置100需要贴附在非平面，或者基板110的本身需要发生形变时，柔性封装层140可以随着基板110形状的改变而改变，以充分地保护检测装置100上所布置的元器件。

柔性封装相比较于现有技术中的硬质壳体具有更好的灵活性，且重量相对更轻。另外，柔性封装可以更好地缓冲冲击力，减少检测装置100所受到的损坏，例如在一些跌落实验中，检测装置100需要贴附在待测物体，在待测物体的坠落过程中柔性封装可以有效地提高检测装置100的抗冲击能力，防止检测装置100本身发生损坏。

根据本实用新型的一个实施例，柔性封装层140为树脂层或橡胶层且与基板110粘接固定，树脂和橡胶均为具有良好形变能力且具有良好缓冲效果的材料，以使柔性封装层140可以有效地缓冲冲击力。通过将柔性封装层140构造为树脂层或橡胶层可以降低检测装置100的成本，提高检测装置100的稳定性。而将柔性封装层140与基板110粘接固定使得柔性封装层140与基板110之间的连接可靠，同时可以有效地降低了柔性封装层140与基板110之间的工装难度。

根据本发明的一个实施例，供电单元电连接于加速度检测单元120和/或应变检测单元130。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置100包括供电单元、加速度检测单元120以及应变检测单元130，供电单元分别与加速度检测单元120以及应变检测单元130电连接，以为加速度检测单元120和应变检测单元130供电。

在一个实施例中，检测装置100仅设置有加速度检测单元120，供电装置为加速度检测单元120供电。

在一个实施例中，检测装置100仅设置应变检测单元130，供电装置为应变检测单元130供电。

其中，供电单元可以构造为设置在检测装置100内部的自供电装置，供电单元也可以选择有线或无线的方式与外部的电源电连接以对加速度检测单元120和应变检测单元130供电。

根据本实用新型的一个实施例，供电单元包括无线供电线圈150，无线供电线圈150电连接于加速检测单元和/或应变检测单元130，无线供电线圈150可以与外部无线供电装置无线电连接，以对检测装置100进行无线供电。采用无线供电的方式使检测装置100的位置不受电源位置的限制，检测装置100的布置位置更加广，且检测装置100内不设置有电源，可以有效地减小检测装置100的体积和重量，使得检测装置100可以容易实现小型化轻量化，减小由于重量导致的误差，提高了检测装置100的检测精度。

在本实用新型的一个实施例中，外部供电装置也可以构造为无线供电线圈，外部供电的无线供电线圈与检测装置内的无线供电线圈150可以同轴布置，以获得较大的充电效率。

根据本实用新型的一个实施例，供电单元包括电池，电池电连接于加速度检测单元120和/或应变检测单元130，电池内储存有电能，使检测装置100可以在不受电源位置的约束，保持自身的供电能力，使检测装置100的安装位置不受电源的限制，提高了检测装置100的适用范围。

根据本实用新型的一个实施例，检测装置100还包括信号发送单元190，信号发送单元190电连接于加速度检测单元120以及应变检测单元130，以将加速度检测单元120和应变检测单元130所检测的数据信息传送至信号接收端。通过信号发送单元190的设置实现了检测装置100与信号接收端之间的无线信号传输，使检测装置100所检测到的数据可以实施无线传输，在待测物体为移动物体时，仍可以实时传输数据，对待测物体与信号接收端的位置限制小，检测装置100的适用范围更广泛。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，检测装置100还包括信号放大单元160、数模转换单元170和控制单元180，检测装置100同时包括应变检测单元130和加速度检测单元120，应变检测单元130、信号放大单元160、数模转换单元170和控制单元180依次相连，加速度检测单元120与控制单元180相连。应变信号通过应变片131采集，依次经过信号放大单元160、数模转换单元170和控制单元180进行处理，最后通过无线信号发送给接收端接收。

加速度信号通过加速度检测单元120、控制单元180和无线信号发送单元发送给无线接收端。

其中，加速度检测单元120可以为三轴传感器、六轴传感器或九轴传感器。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，包括：

基板(110)，所述基板(110)构造为柔性电路板；

加速度检测单元(120)与应变检测单元(130)中的至少一个；

当包括所述加速度检测单元(120)时，所述加速度检测单元(120)设置在所述基板(110)上且适于检测待测物体的加速度；

当包括所述应变检测单元(130)时，所述应变检测单元(130)与所述基板(110)相连且适于检测待测物体的应变量。

2.根据权利要求1所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，当包括所述加速度检测单元(120)时，所述加速度检测单元(120)包括磁力计、陀螺仪和加速度计中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，当包括所述应变检测单元(130)时，所述应变检测单元(130)包括多个应变片(131)。

4.根据权利要求1所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，还包括柔性封装层(140)，所述柔性封装层(140)包覆在所述基板(110)的外表面。

5.根据权利要求4所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，所述柔性封装层(140)为树脂层或橡胶层且与所述基板(110)粘接固定。

6.根据权利要求1所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，还包括：

供电单元，所述供电单元电连接于所述加速度检测单元(120)和/或所述应变检测单元(130)。

7.根据权利要求6所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，所述供电单元包括无线供电线圈(150)，所述无线供电线圈(150)电连接于所述加速度检测单元(120)和/或所述应变检测单元(130)。

8.根据权利要求6所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，所述供电单元包括电池，所述电池电连接于所述加速度检测单元(120)和/或所述应变检测单元(130)。

9.根据权利要求1所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，还包括：信号发送单元(190)，所述信号发送单元(190)电连接于所述加速度检测单元(120)和/或所述应变检测单元(130)。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的用于检测物体运动状态的检测装置(100)，其特征在于，还包括：信号放大单元(160)、数模转换单元(170)和控制单元(180)，且同时包括所述应变检测单元(130)和所述加速度检测单元(120)，所述应变检测单元(130)、所述信号放大单元(160)、所述数模转换单元(170)和所述控制单元(180)依次相连；所述加速度检测单元(120)与所述控制单元(180)相连。

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