CN219551760U - 一种具备故障诊断功能的力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种具备故障诊断功能的力传感器，包括弹性体、应变片、主控模块和故障检测模块，弹性体与应变片连接，应变片与主控模块连接，主控模块与故障检测模块连接，本实用新型针对力传感器发生故障时，排查过程的简化。如是应变片的故障引起，故障检测模块对信号进行检测调理，将异常信号通过主控模块传输到服务器中，不用拆解传感器就能快速锁定故障点，简化故障排查过程。

Description

一种具备故障诊断功能的力传感器

技术领域

本实用新型涉及力传感器技术领域，特别涉及一种具备故障诊断功能的力传感器。

背景技术

目前市场在用的力传感器发生故障后，排查故障需要拆解传感器，从外到内，整体绝缘性件、变送器板、惠斯通电桥、应变片，逐层分析，分析过程复杂且时间长，检修繁琐，浪费人力物力。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种具备故障诊断功能的力传感器，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种具备故障诊断功能的力传感器，包括弹性体、应变片、主控模块和故障检测模块，弹性体与应变片连接，应变片与主控模块连接，主控模块与故障检测模块连接，故障检测模块包括信号调理芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一二极管、第二二极管、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻和第二电阻；信号调理芯片的正极输入端引脚与第一电容的一端连接，信号调理芯片的负极输入端引脚与第二电容的一端连接，信号调理芯片的输出端引脚与第四电容的一端和第一电阻的一端连接，信号调理芯片的电源端引脚与第三电容的一端、第一二极管的负极和第二场效应管的源极连接，第二场效应管的栅极与信号调理芯片的电位调节端引脚连接，第二场效应管的漏极与第二二极管的负极和第一场效应管的源极连接，第一场效应管的栅极与第二二极管的正极和第二电阻的一端连接，第二场效应管的漏极与第六电容的一端连接。

优选的是，主控模块包括主控芯片、第七电容、第八电容、振荡器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；主控芯片的时钟输入端引脚与第七电容的一端和振荡器的一端连接，主控芯片的时钟输出端引脚与第八电容的一端和振荡器的另一端连接，主控芯片的第一信号端引脚与第三电阻的一端和第四电阻的一端连接，主控芯片的第二信号端引脚与第三电阻的另一端和第五电阻的一端连接，主控芯片的第三信号端引脚与第四电阻的另一端和第六电阻的一端连接。

在上述任一方案中优选的是，还包括无线通信模块，无线通信模块与主控芯片连接。

在上述任一方案中优选的是，信号调理芯片采用型号为JHM1102型号的芯片。

在上述任一方案中优选的是，主控芯片采用型号为STM32F103C8T6型号的芯片。

与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：

1、本实用新型的一种具备故障诊断功能的力传感器针对力传感器发生故障时，排查过程的简化。如是应变片的故障引起，故障检测模块对信号进行检测调理，将异常信号通过主控模块传输到服务器中，不用拆解传感器就能快速锁定故障点，简化故障排查过程。

2、本实用新型的一种具备故障诊断功能的力传感器使用中发生故障时，不用拆解传感器，就能快速通过故障检测模块检测出信号的异常发送到主控模块中，给出的反馈报警提示判断是否输出的毫伏信号异常。

3、本实用新型的一种具备故障诊断功能的力传感器结构简单，信号传输稳定，检测效率高，减少人工对传感器拆卸检测成本。

本实用新型附加的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为根据本实用新型实施例的一种具备故障诊断功能的力传感器结构框图。

图2为根据本实用新型实施例的一种具备故障诊断功能的力传感器中故障检测模块电路原理图。

图3为根据本实用新型实施例的一种具备故障诊断功能的力传感器中主控模块电路原理图。

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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的一种具备故障诊断功能的力传感器，包括弹性体、应变片、主控模块和故障检测模块，弹性体与应变片连接，应变片与主控模块连接，主控模块与故障检测模块连接，故障检测模块包括信号调理芯片U2、第一电容C6、第二电容C7、第三电容C1、第四电容C3、第五电容C8、第六电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一电阻R5和第二电阻R6；信号调理芯片U2的正极输入端引脚与第一电容C6的一端连接，信号调理芯片U2的负极输入端引脚与第二电容C7的一端连接，信号调理芯片U2的输出端引脚与第四电容C3的一端和第一电阻R5的一端连接，信号调理芯片U2的电源端引脚与第三电容C1的一端、第一二极管D1的负极和第二场效应管Q2的源极连接，第二场效应管Q2的栅极与信号调理芯片U2的电位调节端引脚连接，第二场效应管Q2的漏极与第二二极管D2的负极和第一场效应管Q1的源极连接，第一场效应管Q1的栅极与第二二极管D2的正极和第二电阻R6的一端连接，第二场效应管Q2的漏极与第六电容C2的一端连接。第一电容C6和第二电容C7的另一端接地，第三电容C1和第一二极管D1的正极接地，第四电容C3的另一端接地，第二电阻R6的另一端、第五电容C8的一端和第六电容C2的另一端接地。

本实用新型实施例的一种具备故障诊断功能的力传感器针对力传感器发生故障时，排查过程的简化。如是应变片的故障引起，故障检测模块对信号进行检测调理，将异常信号通过主控模块传输到服务器中，不用拆解传感器就能快速锁定故障点，简化故障排查过程。

进一步的，如图3所示，主控模块包括主控芯片U1、第七电容C4、第八电容C5、振荡器OSC1、第三电阻R1、第四电阻R3、第五电阻R2和第六电阻R4；主控芯片U1的时钟输入端引脚与第七电容C4的一端和振荡器OSC1的一端连接，主控芯片U1的时钟输出端引脚与第八电容C5的一端和振荡器OSC1的另一端连接，主控芯片U1的第一信号端引脚与第三电阻R1的一端和第四电阻R3的一端连接，主控芯片U1的第二信号端引脚与第三电阻R1的另一端和第五电阻R2的一端连接，主控芯片U1的第三信号端引脚与第四电阻R3的另一端和第六电阻R4的一端连接。

可选的，还包括无线通信模块，无线通信模块与主控芯片U1连接。无线通信模块采用RS485通信芯片。

可选的，信号调理芯片U2采用型号为JHM1102型号的芯片。

可选的，主控芯片U1采用型号为STM32F103C8T6型号的芯片。

本实用新型的一种具备故障诊断功能的力传感器，工作原理如下：通过主控芯片采集应变片的信号，将信号发送到故障检测模块中进行信号检测调理，如果故障检测模块检测到异常信号会将异常信号发送到主控模块中，主控模块再将异常信号通过无线通信模块发送到服务器中。

本实用新型的一种具备故障诊断功能的力传感器，对异常信号检测效率高，能够及时将异常信号发送到服务器中，方便实用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。

本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的实用新型内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种具备故障诊断功能的力传感器，其特征在于，包括弹性体、应变片、主控模块和故障检测模块，所述弹性体与所述应变片连接，所述应变片与所述主控模块连接，所述主控模块与所述故障检测模块连接，所述故障检测模块包括信号调理芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一二极管、第二二极管、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻和第二电阻；所述信号调理芯片的正极输入端引脚与所述第一电容的一端连接，所述信号调理芯片的负极输入端引脚与所述第二电容的一端连接，所述信号调理芯片的输出端引脚与所述第四电容的一端和所述第一电阻的一端连接，所述信号调理芯片的电源端引脚与所述第三电容的一端、所述第一二极管的负极和所述第二场效应管的源极连接，所述第二场效应管的栅极与所述信号调理芯片的电位调节端引脚连接，所述第二场效应管的漏极与所述第二二极管的负极和所述第一场效应管的源极连接，所述第一场效应管的栅极与所述第二二极管的正极和所述第二电阻的一端连接，所述第二场效应管的漏极与所述第六电容的一端连接。

2.如权利要求1所述的一种具备故障诊断功能的力传感器，其特征在于，所述主控模块包括主控芯片、第七电容、第八电容、振荡器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述主控芯片的时钟输入端引脚与所述第七电容的一端和所述振荡器的一端连接，所述主控芯片的时钟输出端引脚与所述第八电容的一端和所述振荡器的另一端连接，所述主控芯片的第一信号端引脚与所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端连接，所述主控芯片的第二信号端引脚与所述第三电阻的另一端和所述第五电阻的一端连接，所述主控芯片的第三信号端引脚与所述第四电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接。

3.如权利要求2所述的一种具备故障诊断功能的力传感器，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述主控芯片连接。

4.如权利要求1所述的一种具备故障诊断功能的力传感器，其特征在于，所述信号调理芯片采用型号为JHM1102型号的芯片。

5.如权利要求2所述的一种具备故障诊断功能的力传感器，其特征在于，所述主控芯片采用型号为STM32F103C8T6型号的芯片。