TWI676014B - 固定裝置之力感測裝置、具力感測元件的裝置與系統 - Google Patents

Abstract

一種固定裝置之力感測裝置、具有力感測元件的裝置，與系統，其中固定裝置為一螺絲，或一螺絲與螺帽之組合，而力感測裝置包括有一力感測元件，此力感測元件為一壓電材料製作，可設於固定裝置與被固定物之間，藉以感測鎖固的壓力；或是設於螺絲之一螺絲柱的溝槽內，可以感測鎖固的扭力。力感測裝置包括有一控制電路，以訊號接線耦接力感測元件，用以接收力感測元件經形變後產生的電氣訊號。相關力感測系統設有一雲端管制系統，可經由網路連接設於固定裝置上的力感測裝置，以接收各力感測裝置產生的訊號，藉此監控一或多個固定裝置之力感測裝置的狀態。

Description

固定裝置之力感測裝置、具力感測元件的裝置與系統

本發明涉及一種力感測裝置與系統，特別是裝設於一固定裝置上的力感測裝置、具有力感測元件的裝置，以及整合感測訊號的雲端系統。

在重大建設中栓鎖主體結構的方式之一係透過多組螺絲組固定在重要的結構上，因此除了螺絲組本身的結構強度要足夠外，栓鎖的力道更要精確，並需要隨時派員或是透過特定儀器監測是否有鬆脫的問題。

另有其他需要螺絲栓鎖固定的需求，比如設備的固定、移動物(如船舶、貨櫃)的固定，都要求隨時監測螺絲組是否有鬆脫的問題，以免事故發生。

另有已經埋於重要結構主體中的螺絲組，則有不易監測的問題，在現在時間點並未有有效監控這類固定裝置的已知技術。

為了提供有效監控設於重大建設、重要設施以及特定固定用途的固定裝置狀態的技術，本發明說明書揭露一種固定裝置之力感測裝置與系統，提出設於固定裝置中的一種力感測裝置，配合 通訊技術，可以取得固定裝置的運作狀態，比如透過力感測裝置判斷鎖固被固定物的力道是否有鬆脫的問題，或是旋轉產生的扭力不足等問題，達到有效監測固定裝置的目的。

根據實施例之一，說明書所描述的固定裝置之力感測裝置包括有一設於固定裝置與一被固定物之間的力感測元件，其中固定裝置如螺絲或是與螺帽配合的一組固定裝置，可以一力固定在被固定物上；另設有一控制電路，可以一訊號接線耦接固定裝置與被固定物之間的力感測元件，用以接收力感測元件經形變後產生的電氣訊號。

在設置力感測元件的實施方案中，力感測元件可為一壓電材料製作，除可以設於固定裝置與被固定物之間用以感測壓力以外，更可以設於固定裝置(如螺絲)上之一溝槽內，用以取得扭力的訊號。

以上透過力感測元件取得的訊號將由控制電路取得，可以轉換為傳送至監控端的訊號，根據再一實施例，可以有線或無線通訊方法傳送到一雲端管制系統，雲端管制系統於是可以藉此監控設於各處的一或多個經由一網路連接的力感測裝置，經接收各力感測裝置中控制電路產生的訊號，可藉此達成隨時監控各端固定裝置的目的。

在此雲端管制系統中，設有處理接收自一或多個固定裝置之力感測裝置產生的訊號的處理單元，可以產生對應各力感測裝置的監控訊號；設有一網路單元，可以連接網路，連接一或多個固定裝置之力感測裝置的控制電路；設有一資料庫單元，其中記載經處理單元所處理產生的監控訊號，各筆監控訊號對應各個力感測裝置；設有一判斷單元，可以根據處理單元產生的各筆監控訊號判斷各固定裝置與對應之被固定物之間的鎖固狀態。

在另一實施態樣中，說明書所載發明涉及一具力感測元件的裝置，此裝置可以為固定裝置，亦可為被固定物，力感測元件係 設於裝置之一表面上，並電性連接內設於裝置內或外接的控制電路，控制電路即用以接收力感測元件經形變後產生的電氣訊號。

當固定裝置為一螺絲，被固定物為一螺帽時，力感測元件可設於螺絲朝向螺帽之表面上；或是，力感測元件設於螺帽朝向螺絲的表面上。另有實施例表示力感測元件內設於螺絲之一螺絲柱內。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

10,10’‧‧‧固定裝置

12,12’,12”‧‧‧力感測元件

14‧‧‧訊號接線

16‧‧‧控制電路

18,18’‧‧‧被固定物

101,101’‧‧‧鎖孔

100,100'‧‧‧開關

20‧‧‧固定裝置

22,22’‧‧‧力感測元件

24,24’‧‧‧訊號接線

26,26’‧‧‧控制電路

28,28’‧‧‧螺帽

201‧‧‧螺絲柱

30‧‧‧固定裝置

301‧‧‧螺絲柱

32‧‧‧力感測元件

34‧‧‧訊號接線

36‧‧‧控制電路

40‧‧‧雲端管制系統

401‧‧‧處理單元

402‧‧‧網路單元

403‧‧‧判斷單元

404‧‧‧資料庫單元

44‧‧‧固定裝置一

441‧‧‧力感測元件一

42‧‧‧控制電路

421‧‧‧通訊單元

422‧‧‧微控制單元

423‧‧‧力感測單元

46‧‧‧固定裝置二

461‧‧‧力感測元件二

424‧‧‧開關單元

425‧‧‧感應電力單元

49‧‧‧外部電源

491‧‧‧驅動單元

492‧‧‧電源轉換單元

493‧‧‧控制器

481‧‧‧整流單元

482‧‧‧電壓轉換單元

483‧‧‧內部電路

484‧‧‧控制器

50‧‧‧集線裝置

501,502,503‧‧‧固定裝置

511,512,513‧‧‧訊號線

521‧‧‧訊號介面單元

522‧‧‧控制單元

523‧‧‧通訊介面單元

524‧‧‧控制介面

60‧‧‧網路

62‧‧‧雲端管制中心

64‧‧‧第一固定裝置

66‧‧‧第二固定裝置

68‧‧‧第三固定裝置

72‧‧‧電壓計

70‧‧‧壓電材料

74‧‧‧固定端

701‧‧‧縮短方向

702‧‧‧伸長方向

82‧‧‧電壓計

80‧‧‧壓電材料

84,84’‧‧‧固定端

圖1A顯示設有本發明力感測裝置之固定裝置的實施例示意圖；圖1B顯示設有本發明力具力感測元件之裝置的實施例示意圖；圖1C顯示設有本發明具力感測元件之裝置的實施例示意圖；圖2A顯示設有本發明力感測裝置之固定裝置的實施例示意圖；圖2B顯示設有本發明具力感測元件之裝置的實施例示意圖；圖3顯示設有本發明力感測裝置之固定裝置的實施例示意圖；圖4A顯示本發明固定裝置之力感測系統的實施例示意圖；圖4B顯示本發明固定裝置內電力單元的實施例電路方塊圖；圖5A顯示本發明固定裝置之力感測系統的實施例示意圖；圖5B顯示力感測系統中集線裝置的電路實施例圖；圖6顯示本發明固定裝置之力感測系統的實施例示意圖；圖7示意顯示力感測裝置運作實施方式之一； 圖8示意顯示力感測裝置運作實施方式之二。

在感測壓力、扭力的習知技術中，常見利用一種力感測元件(force sensors)感測力量，其中感測原理主要如壓電效應(Piezoelectric effects)、壓阻效應(Piezoresistive effects)、半導體應變(semi-conductive strain gauge)以及電容效應(capacitance effect)等。這類力感測元件可以將受力轉變為元件材料的變化，可將機械能轉變為電能，如一種外力造成的形變(deformation)能夠將形變力量轉變電氣訊號，將以電壓的形式輸出，於是可藉測量此電氣訊號強弱估計受力大小。示意圖可參考說明書中圖7與圖8的描述。

在使用前述力感測元件檢測壓力或扭力時，應考量力感測元件的最適量測範圍與最大負載力量，避免力感測元件錯誤訊息，示意圖如圖7所表示的力感測裝置運作實施方式之一。

運用壓電材料70實現力感測元件時，主要是應用了壓電材料70形變產生了對應的電氣訊號，並能透過電壓計72(或其他可感測電氣訊號的裝置)取得此電氣訊號，得到一種類比的電壓訊號。此圖例顯示壓電材料70一端固定於固定端74，另一端則是受力端，當壓電材料70經外力縮短時，如圖例的縮短方向701，縮短的距離大小將對應電氣訊號的改變；如經外力伸長時，顯示有伸長方向702，同樣地，伸長距離大小也將對應到電氣訊號，並由電壓計72根據所感測的電位差取得電壓資訊。此例中，壓電材料70本身因為形變產生的電氣訊號的特性可供本發明中力感測裝置所採用。

另如圖8示意顯示力感測裝置運作實施方式之二。此例顯示有一壓電材料80設於固定端84,84’上，此例之壓電材料80則是可以因外力產生壓電材料本身的彎曲形變而產生電氣訊號，同樣 可以電壓計82或是其他可感測電氣訊號的裝置取得此電氣訊號，並可轉換為傳送至外部裝置的訊息。

本發明提出一種固定裝置之力感測裝置與系統，其中實施例可以應用如前述用以感測外力的技術方案，使得用於重要結構、設施上重要位置的固定裝置可以透過此力感測的技術將其運作狀態傳輸到外部裝置上，提供監控的機制。

如圖1A所示設有本發明力感測裝置之固定裝置的實施例示意圖，此例中，固定裝置10如一螺絲，但固定裝置10並非限定圖例中的螺絲形式。固定裝置10用以固定某被固定物，如圖示左方的被固定物18，其中有一鎖孔101，讓固定裝置10可以栓鎖固定在此被固定物18上。

此例更顯示在固定裝置10與被固定物18之間設有一力感測元件12，且為了不影響原本固定裝置10的鎖固能力，力感測元件12在一實施例中可以一較薄的壓電材料實現，此壓電材料經固定裝置10鎖固於被固定物18上被外力擠壓，因此產生形變，此形變產生一種電氣訊號，可以經一訊號接線14後傳遞到控制電路16中。

其中，力感測元件12的外觀為配合所應用的環境中變動設計，如此例為了要置於螺絲上而以甜甜圈或是形成有孔狀的元件形狀實現，控制電路16即以訊號接線14耦接於力感測元件12，用以接收力感測元件12經形變後產生的電氣訊號。

控制電路16經接收到力感測元件12產生的電氣訊號後，如一電壓訊號，可以轉換為可傳遞到外部裝置上的訊號，比如透過有線方式傳遞，或是以無線通訊手段傳遞訊號至外部裝置。

圖1B接著顯示設有本發明具力感測元件之裝置的實施例示意圖，此實施例係揭示固定裝置10將固定於一被固定物18’，讓固定裝置10，如螺絲，可以經鎖孔101’鎖固於被固定物18’上，此被固定物18’可以內建或以製程技術內設有力感測元件12’，力感測元件12’設於此被固定物18’朝向固定裝置10之表面上。

當以內建力感測元件實施時，相關控制電路以訊號接線同樣可以內建於裝置內，但不排除仍以外接方式(未示於此圖)連接至力感測元件12’，用以接收以壓電材料製作的力感測元件12’經形變後產生的電氣訊號。

另有實施例顯示，當控制電路(未示)內建於被固定物18’時，被固定物18’之某處可設有一開關100，讓使用者可以藉此切換控制供應控制電路的電力。

接著如圖1C所示，此例顯示力感測元件12”設於固定裝置10’上的實施例，固定裝置10’可以內建或製程技術內設有力感測元件12”，同理，固定裝置10’可同時內建力感測元件12”與相關控制電路；亦不排除相關控制電路可為外接電路(未示於本圖)，再以訊號接線電性連接設於固定裝置10’之一表面上的力感測元件12”。

此例顯示力感測元件12”係設於固定裝置10’朝向被固定物18之表面上，並能通過鎖孔101鎖固。在一實施例中，因力感測元件12”設於固定裝置10’上，在固定裝置10’的某位置上可設有開關控制電力的開關100'，在一實施例中，開關100'電性連接固定裝置10’內的一感應電力電路，用以控制供應此固定裝置10’的電力，相關電路可參閱圖4B所示之實施例。

圖2A顯示設有本發明力感測裝置之固定裝置的另一實施例示意圖。

此例中，固定裝置可為一螺絲20與螺帽28的組合，力感測元件22即配合螺絲20與螺帽28之組合的結構設計外觀，設於螺絲20與螺帽28之間，此例忽略被固定物，主要是強調力感測元件22的運作方式。此例螺絲柱201穿出螺帽28，兩者之間尚可有另一被固定物。

力感測元件22再以訊號接線24外接設於外部的控制電路 26，而控制電路26主要提供訊號轉換與外部通訊的功能。控制電路26的形式並不限於此圖例，而可以設於螺絲20的任一位置，且可以有線或無線通訊方式與外部裝置通訊。更者，一個控制電路26也不限於僅能連接一個力感測元件22，而不排除可以同時處理多個力感測元件22產生的訊號以及對外通訊的目的。

以上實施例所示意表示的力感測元件如一薄型的壓電材料形式，設於固定裝置與被固定物之間，主要目的是感測兩者之間的壓力。然而，力感測元件的相關裝置設置可以如圖3所示的實施例示意圖。

而在發明之另一實施例中，如圖2B所示之具力感測元件之裝置，示意圖表示在一螺帽28’上之一表面上內設有力感測元件22’，並設於此螺帽28’朝向固定裝置20(如螺絲)的一側。除了可將相關控制電路內建於螺帽28’上，亦不排除以外接方式，經訊號接線24’連接控制電路26’，用以感測得到力感測元件22’因固定裝置20與螺帽28’鎖固時擠壓形變產生的電氣訊號。

圖3顯示的固定裝置30仍如一螺絲形式的固定結構，特別的是，此例的螺絲柱301上設有一溝槽(也就是沿著力感測元件32設置的方向)，溝槽之開設方向可不同於螺絲柱301上的螺紋方向，其中可填入力感測元件32，力感測元件32可為一種感測扭力的壓電材料，透過訊號接線34耦接控制電路36。

此例中，以壓電材料製作的力感測元件32設於螺絲(固定裝置30)之螺絲柱301的溝槽內，當以此螺絲以旋入方式鎖固被固定物，可以透過力感測元件32材料的拉扯感測到螺絲鎖固的扭力，同樣產生對應的電氣訊號，經訊號接線34傳送到控制電路36，進而轉換形成傳輸出去的訊號。

值得一提的是，在可感測到螺絲與被固定物之間扭力的前提下，力感測元件32可內設於螺絲之螺絲柱內，不限於此圖所示之實施態樣。

為了達成遠端監控各固定裝置鎖固狀態的目的，圖4A接著揭示出本發明固定裝置之力感測系統的實施例。

在此固定裝置之力感測系統中，終端部分包括有控制電路42與力感測元件(如441、461)形成的力感測裝置。控制電路42可以連接一或多個固定裝置上的力感測元件，示意有固定裝置一44與固定裝置二46，表示可以同時取得多個固定裝置上力感測元件產生的訊號，實現監控的目的。控制電路42主要的電路元件有一處理接收自各固定裝置產生的電氣訊號的微控制單元422，電性連接的其他電路元件至少包括開關單元424、力感測單元423與通訊單元421。除直接以外部電源供應固定裝置之電力外，於另一實施例中，設於固定裝置內的控制電路42可內建一感應電力單元425，藉此可以透過電磁感應技術取得外部電源之供電。

控制電路42在一實施例中可設有一切換開關，如開關單元424，電性連接微控制單元422，提供使用者可以開關切換供應控制電路42之電力，包括切換外部電源之直接供電，或是透過內建感應電力單元425之供電。實施例可參考圖1B或圖1C。

控制電路42中的力感測單元423係經前述之訊號接線耦接各端固定裝置上的力感測元件，如圖例顯示在固定裝置一44的力感測元件一441，以及固定裝置二46上的力感測元件二461，用以感測各力感測元件(如441、461)因為材料形變產生的電氣訊號，此電氣訊號接著傳送到微控制單元422，微控制單元422即轉換為可以透過通訊單元421傳送出去的訊號。

固定裝置之力感測系統設有一雲端管制系統40，此如設於遠端的伺服器，或是一管制中心的主機。雲端管制系統40可經由網路(如網際網路、行動通訊網路、區域網路等)連接一或多個固定裝置之力感測裝置，也就是連接到力感測裝置中的控制電路42，藉此接收各力感測裝置中控制電路42產生的訊號，此形成監控各固定裝置的監控訊號，可監控一或多個固定裝置之力感測裝 置的狀態。

雲端管制系統40中根據功能可包括有處理單元401、網路單元402、判斷單元403與資料庫單元404。

其中網路單元402連接處理單元401，雲端管制系統40藉此連接網路，可以連接各端固定裝置之力感測裝置所連接的控制電路42，藉此取得控制電路42產生的訊號。

處理單元401為雲端管制系統40的數據運算電路，用以處理接收自一或多個固定裝置(如此例之固定裝置一44、固定裝置二46)之力感測裝置(如此例的力感測元件一441、力感測元件二461)產生的訊號，以轉換產生對應各設有力感測裝置的固定裝置的監控訊號。

雲端管制系統40中設有資料庫單元404，連接處理單元401，資料庫單元404用以記載經處理單元401所處理產生的監控訊號，可應用資料庫技術，依照各端力感測裝置之識別資訊(如各力感測裝置設有專屬識別用的ID)儲存對應的監控訊號，各筆監控訊號即對應各個力感測裝置，可供查詢、警報判斷之用。即透過連接處理單元401的判斷單元403根據資料庫單元404的記錄以及所設定的警報門檻進行判別，判斷單元403根據處理單元401產生的各筆監控訊號判斷各固定裝置與對應之被固定物之間的鎖固狀態。

以上各終端之控制電路42傳送出經轉換得到的訊號時，控制電路42傳遞的訊號可載有有關力感測元件狀態的訊息，再包括各力感測裝置與固定裝置的配對資訊、位置、時間等資訊，再由雲端管制系統完成訊號轉換形成監控訊號。而在一實施態樣中，控制電路42亦可以僅將各力感測元件所取得的電氣訊號傳送到雲端管制系統40，由雲端管制系統40處理後形成監控訊號，這時，除各力感測裝置與固定裝置的配對資訊、位置、時間等資訊，控制電路42傳遞的訊號將載有原電氣訊號(如電壓值)，再由雲端管制系統完成訊號轉換形成監控訊號。

值得一提的是，當判斷單元403執行判斷監控時，由資料庫單元404取得各端固定裝置的資訊，資料庫單元404中記載各種固定裝置應設有對應的警報門檻，包括根據各種固定裝置的特性、應用的位置、鎖固的被固定物等態樣設定有不同的警報門檻。因此判斷單元403先識別出各固定裝置對應使用的力感測裝置，以及得出對應的警報門檻，對此進行監控，當判斷有異常時，應透過雲端管制系統40發出警報或是提醒資訊，由需要此監控資料的人接收，達到監控之目的。

在一實施例中，對於固定裝置的供電形式包括直接電源連接，或是如前述透過內建感應電力單元425之感應電流供電，相關電路方塊可參考圖4B。

圖4B顯示為感應電力供電的方案之一，感應電力單元425為此感應電力供電方案之接收端，設於固定裝置內之力感測裝置內，感應電力單元425用以接收一外部電源49之感應電力，以供前述各終端的控制電路42之電力。

在此圖例中，感應電力單元425如一般感應電力技術的接收端，以電磁感應技術感應外部電源49傳送的電力訊號，電磁感應技術係利用電流經過線圈，以磁通密度(magnetic flux density)不同而產生感應電動勢，能在接收端形成電力訊號。

此例中，設有一外部電源49，外部電源49為感應電力的發送端，能先將交流電經電源轉換單元492轉換為直流電源，經控制器493控制驅動單元491的運作，驅動單元491驅動電流流經感應線圈，根據電磁感應原理在此發送端形成感應磁場，感應磁場接著在感應電力單元425因為改變對應線圈的磁場而產生感應電流，也就是在接收端的線圈上形成感應電流，由控制器484控制，整流單元481偵測到此感應電流後，將感應電流轉換成直流電，並由電壓轉換單元482轉換為本發明中力感測裝置所需的電力， 供應內部電路483之電力。於是，本發明說明書所提出的系統可以透過感應電力的技術供電給固定裝置之力感測裝置。

其中，內部電路483指圖4A所述實施例的控制電路42，設於力感測裝置內的感應電力單元425可與原本力感測裝置的控制電路42共用控制器，如圖4A中的微控制單元422。

除以上範例顯示利用電磁感應技術傳遞電力至固定裝置內的力感測裝置的方式以外，本發明並不排除其他無線供電的技術，例如電磁共振、無線電接收等技術。

接著，根據再一實施例，本發明固定裝置之力感測系統可如圖5A所示在終端部分提供一集線裝置50以有線方式連接各個受測的固定裝置(501,502,503)。

在此固定裝置之力感測系統中，終端部分包括設置在固定裝置(501,502,503)上的力感測元件(此圖並未繪出)以及接收到應力訊息以及產生訊號的控制電路(此圖並未繪出)，同樣地，所述控制電路可以連接一或多個固定裝置(501,502,503上的力感測元件。

此例顯示在終端設有集線裝置50，可以在通電後通過訊號線(511,512,513)提供各個固定裝置(501,502,503)對應的控制電路運作所需的電力，在不運作時保持不使用電力的狀態。因此，運作中的集線裝置50可以同時取得多個固定裝置(501,502,503)上力感測元件產生的訊號，各個固定裝置應載有一識別碼(ID)，以供系統辨識，之後可聽過必要的網路設備(在此並不贅述)而將訊號傳送到雲端管制系統40上，實現監控的目的。

接著圖5B顯示集線裝置50中的主要電路元件，集線裝置50設有多埠訊號介面，如連接各固定裝置(501,502,503)的訊號介面單元521，訊號介面單元521即連接到各固定裝置(501,502,503)上控制電路(請參考圖4A的控制電路42)的通訊單元，此例主要顯示為以有線方式連接到各固定裝置(501,502,503)，不同於無線通訊的方式。

訊號介面單元521內接控制單元522，裝置提供一控制介面524，電性連接此控制單元522，可以提供操作者控制欲讀取的某一固定裝置(501,502,503)，也就是可通過控制單元522關閉或啟動讀取某一固定裝置(501,502,503)感測訊號，控制單元522將經由訊號介面單元521自前述控制電路取得固定裝置501,502,503上力感測元件的感測值。

集線裝置50設有通訊介面單元523，可為一工業規格的連接埠連接操作員操作的電腦裝置，以讀取感測數據；或可以有線或無線網路經由必要的網路設備連線到雲端管制系統40，進而讓雲端管制系統40經集線裝置50取得終端各固定裝置上力感測元件的感測訊號，形成監控各固定裝置的監控訊號。

上述集線裝置50可為單純在一個區域內取得一或多個固定裝置上控制電路的訊號而轉送到外部系統的裝置；亦不排除另有實施例在集線裝置50內設有如圖4A處理各力感測元件訊息的控制電路42的相關電路元件，直接經由訊號介面單元521接收到力感測元件的狀態訊息。

對此實施方式，圖6即顯示出本發明固定裝置之力感測系統的實施例示意圖，在網路60一端設有雲端管制中心62，雲端管制中心62透過網路連接多個終端的第一固定裝置64、第二固定裝置66與第三固定裝置68，雲端管制中心62之資料庫即記載各種各樣的固定裝置之力感測裝置的警報條件，達到遠端監控的目的。

因此，本發明所提出之固定裝置之力感測裝置與系統可以有效監控設於重大建設、重要設施以及特定固定用途的固定裝置狀態，其中提出設於各種固定裝置中的力感測裝置具有訊號處理與通訊能力，使得雲端管制中心可以取得各端固定裝置的運作狀態，比如透過力感測裝置判斷螺絲是否有鬆脫的問題，或是旋轉產生的扭力不足的問題，達到有效監測固定裝置的目的。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (18)

1. 一種固定裝置之力感測裝置，包括：一設於一固定裝置與一被固定物之間的力感測元件，其中該固定裝置係以一力固定該被固定物上；以及一控制電路，以一訊號接線耦接該力感測元件，用以接收該力感測元件被施加外力所造成形變狀態改變與不改變後產生的電氣訊號；其中，該固定裝置載有一識別碼以供一雲端管制系統辨識與監控該固定裝置之該力感測裝置的狀態；其中，該雲端管制系統經由一網路連接一或多個該固定裝置之該力感測裝置，藉此監控一或多個該固定裝置之該力感測裝置的狀態；其中，該控制電路包括一開關單元及一感應電力單元；其中，該感應電力單元用以接收一外部電源之感應電力，以供該控制電路之電力；其中，該開關單元供使用者切換為外部電源之直接供電或是透過該感應電力單元的感應電流供電。
2. 如請求項1所述的固定裝置之力感測裝置，其中該固定裝置為一螺絲，或一螺絲與螺帽之組合。
3. 如請求項2所述的固定裝置之力感測裝置，其中該力感測元件為一壓電材料製作，設於該固定裝置與該被固定物之間。
4. 如請求項2所述的固定裝置之力感測裝置，其中該力感測元件為一壓電材料製作，設於該螺絲之一螺絲柱的一溝槽內。
5. 如請求項4所述的固定裝置之力感測裝置，其中該溝槽之開設方向係不同於該螺絲柱上的螺紋方向。
6. 如請求項1所述的固定裝置之力感測裝置，其中該控制電路包括：一處理該電氣訊號的微控制單元；一力感測單元，電性連接該微控制單元，經該訊號接線耦接該力感測元件，用以感測該力感測元件因為形變狀態改變與不改變產生的該電氣訊號；一通訊單元，電性連接該微控制單元，用以傳輸該微控制單元產生的訊號。
7. 一種固定裝置之力感測系統，包括：一或多個固定裝置之力感測裝置，其中各力感測裝置包括：一設於一固定裝置與一被固定物之間的力感測元件，其中該固定裝置係以一力固定該被固定物上；以及一控制電路，以一訊號接線耦接該力感測元件，用以接收該力感測元件被施加外力所造成形變狀態改變與不改變後產生的電氣訊號；一雲端管制系統，經由一網路連接該一或多個固定裝置之力感測裝置，接收各力感測裝置中該控制電路產生的訊號，藉此監控該一或多個固定裝置之力感測裝置的狀態；其中，該固定裝置載有一識別碼以供該雲端管制系統辨識；其中，該控制電路包括一開關單元及一感應電力單元；其中，該感應電力單元用以接收一外部電源之感應電力，以供該控制電路之電力；其中，該開關單元供使用者切換為外部電源之直接供電或是透過該感應電力單元的感應電流供電。
8. 如請求項7所述的固定裝置之力感測系統，其中該雲端管制系統包括：一處理單元，用以處理接收自該一或多個固定裝置之力感測裝置產生的訊號，產生對應各力感測裝置的監控訊號；一網路單元，連接該處理單元，連接該網路，連接該一或多個固定裝置之力感測裝置的控制電路；一資料庫單元，連接該處理單元，用以記載經該處理單元所處理產生的監控訊號，各筆監控訊號對應各個力感測裝置；一判斷單元，連接該處理單元，係根據該處理單元產生的各筆監控訊號判斷各固定裝置與對應之該被固定物之間的鎖固狀態。
9. 如請求項7所述的固定裝置之力感測系統，其中該固定裝置為一螺絲，或一螺絲與螺帽之組合。
10. 如請求項7所述的固定裝置之力感測系統，其中各力感測裝置之該控制電路包括：一處理該電氣訊號的微控制單元；一力感測單元，電性連接該微控制單元，經該訊號接線耦接該力感測元件，用以感測該力感測元件因為形變狀態改變與不改變產生的該電氣訊號；一通訊單元，電性連接該微控制單元，用以傳輸該微控制單元產生的訊號。
11. 一種具力感測元件的裝置，包括：一力感測元件，設於該裝置之一表面上，其中該裝置為一固定裝置或一被固定物，其中該力感測元件係電性連接一內設於該裝置內或外接的控制電路，該控制電路用以接收該力感測元件被施加外力所造成形變狀態改變與不改變後產生的電氣訊號；其中，該具力感測元件的裝置載有一識別碼以供一雲端管制系統辨識與監控該具力感測元件的裝置之該力感測元件的狀態；其中，該雲端管制系統經由一網路連接一或多個該固定裝置之該力感測元件，藉此監控該一或多個固定裝置之該力感測元件的狀態；其中，該控制電路包括一開關單元及一感應電力單元；其中，該感應電力單元用以接收一外部電源之感應電力，以供該控制電路之電力；其中，該開關單元供使用者切換為外部電源之直接供電或是透過該感應電力單元的感應電流供電。
12. 如請求項11所述的具力感測元件的裝置，其中該控制電路包括：一處理該電氣訊號的微控制單元；一力感測單元，電性連接該微控制單元，經一訊號接線耦接該力感測元件，用以感測該力感測元件因為形變狀態改變與不改變產生的該電氣訊號；一通訊單元，電性連接該微控制單元，用以傳輸該微控制單元產生的訊號。
13. 如請求項12所述的具力感測元件的裝置，其中用以開關供應該該控制電路之電力的該開關單元，電性連接該微控制單元。
14. 如請求項11所述的具力感測元件的裝置，其中該力感測元件為一壓電材料製作。
15. 如請求項11所述的具力感測元件的裝置，其中該固定裝置為一螺絲，該被固定物為一螺帽。
16. 如請求項11所述的具力感測元件的裝置，其中，當該裝置為該固定裝置，該力感測元件係設於該固定裝置朝向該被固定物之表面上。
17. 如請求項11所述的具力感測元件的裝置，其中，當該裝置為該被固定物，該力感測元件係設於該被固定物朝向該固定裝置之表面上。
18. 如請求項11所述的具力感測元件的裝置，其中該裝置為一螺絲，該力感測元件內設於該螺絲之一螺絲柱內。