一种无线力值传感系统的制作方法

本发明涉及力值传感系统，具体公开了一种无线力值传感系统。

背景技术：

随着科技的发展，人们对各种产品的要求越来越高，因而对产品的测试要求越来越高，部分产品需要通过进行挤压、拉伸等测试，测试过程需要通过力学检测仪器进行测试，力值是用于评判改产品的参数之一，获得测试的力值是一个重要的环节。

现有的力学检测仪器内部均包含了电机，如边压机、环压机、拉力机等，主控板的数据采集模块与电机设置于一个机箱内，两者相距较近，电机的电磁效应会对主控板数据采集模块产生干扰，影响所采集数据的可靠性；现有的力值传感器均采用有线连接的方式，在大型机器的应用上，力值传感器的连接线缆长达数米，甚至数十米，这将造成力值模拟信号的衰减，此外，通过线缆传输的方式，会遇到布线困难的问题，暴露在外的线缆同时会影响仪器的美观程度和使用的方便程度。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种无线力值传感系统，将主控板设置于远离电机的地方，有效解决干扰问题，同时无需线缆传输，有效解决衰减问题，从而获得精度到、可靠性强的力值测试结果。

为解决现有技术问题，本发明公开一种无线力值传感系统，包括力值采集装置，力值采集装置的输出端连接数据发射装置，数据发射装置的输出端通过无线数据传输连接数据接收装置的输入端，数据接收装置的输出端连接力值输出装置，力值输出装置的两个输出端分别连接主控板的采集口和串口。

进一步的，力值采集装置包括第一电池、力值传感器、第一数据处理模块和模数转换模块。

进一步的，第一电池的输出端分别连接力值传感器的电源端和第一数据处理模块的电源端，力值传感器的输出端连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接第一数据处理模块的输入端。

进一步的，数据发射装置为第一无线传输模块，第一无线传输模块的输入端连接第一数据处理模块的输出端。

进一步的，力值输出装置包括第二电池、第二数据处理模块、串口模块和数模转换模块。

进一步的，数据接收装置为第二无线传输模块，第二无线传输模块的输出端连接第二数据处理模块的输入端。

进一步的，第二电池的输出端连接第二数据处理模块的电源端，第二数据处理模块的输出端连接串口模块的输入端，第二数据处理模块的另一输出端连接数模转换模块的输入端。

进一步的，串口模块的输出端连接主控板的串口，数模转换模块的输出端连接主控板的采集口。

进一步的，数模转换模块为差分式数模转换器。

进一步的，一个力值传感器和一个数据发射装置组成一个采集单元，采集单元设有若干个。

力值采集装置采集获得力值数据并处理好，力值采集装置将力值数据传送到数据发射装置，数据发射装置将力值数据通过无线传输的方式传送到数据接收装置，数据接收装置将力值数据传送到力值输出装置，力值输出装置将力值数据通过采集口或串口传送到主控板，主控板获得力值数据。

本发明的有益效果为：本发明公开一种无线力值传感系统，将主控板设置于远离测试电机的地方，力值采集装置用于采集原始数据，所以设置于靠近电机的地方，主控板的数据采集模块远离力值采集装置设置，两者通过无线传输装置通信，有效解决干扰问题，同时长距离无需线缆传输，有效降低衰减，能够有效提高获得数据的精确度和可靠性，只有短距离的数据传输采用有线传输，布线方便，使用环境更简洁。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统结构示意图。

图2为本发明力值采集装置与数据发射装置的结构示意图。

图3为本发明数据接收装置与力值输出装置的结构示意图。

图4为本发明实施例二的系统结构示意图。

附图标记为：力值采集装置10、第一电池11、力值传感器12、第一数据处理模块13、模数转换模块14、数据发射装置20、第一无线传输模块21、数据接收装置30、第二无线传输模块31、力值输出装置40、第二电池41、第二数据处理模块42、串口模块43、数模转换模块44、主控板50。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图4。

实施例一，本发明公开一种无线力值传感系统，包括力值采集装置10，力值采集装置10的输出端连接数据发射装置20，优选地，力值采集装置10与数据发射装置20采用有线连接，数据发射装置20的输出端通过无线数据传输连接数据接收装置30的输入端，数据接收装置30的输出端连接力值输出装置40，优选地，数据接收装置30与力值输出装置40采用有线连接，力值输出装置40的两个输出端分别连接主控板50的采集口和串口，优选地，力值输出装置40与主控板50采用有线连接。

力值采集装置10采集获得力值数据并处理好，力值采集装置10将力值数据传送到数据发射装置20，数据发射装置20将力值数据通过无线传输的方式传送到数据接收装置30，长距离传输采用无线传输的方式替代有限传输，能够有效降低衰减，从而提高所获数据的精确度和可靠性；数据接收装置30将力值数据传送到力值输出装置40，力值输出装置40将力值数据通过采集口或串口传送到主控板50，主控板50获得力值数据并进行处理。力值采集装置10和数据发射装置20组成采集单元，数据接收装置30、力值输出装置40和主控板50组成主控单元，采集单元与主控单元的相距远，即主控板50内的数据采集模块距离测试电机远，能够有效解决测试电机对主控板50内的数据采集模块产生干扰，从而提高所获数据的精确度和可靠性。短距离的数据传输采用有线传输，能够有效降低成本，提高系统的稳定性，短距离的布线方便、美观，不会影响系统的操作使用，使用的环境也更简洁。

基于实施例一，力值采集装置10包括第一电池11、力值传感器12、第一数据处理模块13和模数转换模块14，优选地，第一电池11由锂电池及usb充电接口构成，第一数据处理模块13采用美国st公司的stm32f103c8t6高速处理器，模数转换模块14采用美国adi公司的ad7190专用的力值传感器采集芯片；第一电池11的输出端分别连接力值传感器12的电源端和第一数据处理模块13的电源端，力值传感器12的输出端连接模数转换模块14的输入端，模数转换模块14的输出端连接第一数据处理模块13的输入端。

基于上述实施例，数据发射装置20为第一无线传输模块21，优选地，第一无线传输模块21采用挪威nordic公司的nrf24l04，是工作在2.4ghz的国际通用ism免申请频段gfsk调制的无线传输芯片，第一无线传输模块21的输入端连接第一数据处理模块13的输出端。

基于实施例一，力值输出装置40包括第二电池41、第二数据处理模块42、串口模块43和数模转换模块44，优选地，第二电池41由锂电池及usb充电接口构成，第二数据处理模块42采用美国st公司的stm32f103c8t6高速处理器，数模转换模块44采用美国adi公司的ad5672专用的数据采集芯片；第二电池41的输出端连接第二数据处理模块42的电源端，第二数据处理模块42的输出端连接串口模块43的输入端，第二数据处理模块42的另一输出端连接数模转换模块44的输入端。

基于上述实施例，数据接收装置30为第二无线传输模块31，优选地，第二无线传输模块31采用挪威nordic公司的nrf24l04，是工作在2.4ghz的国际通用ism免申请频段gfsk调制的无线传输芯片，第二无线传输模块31的输出端连接第二数据处理模块42的输入端。

基于上述实施例，串口模块43的输出端连接主控板50的串口，数模转换模块44的输出端连接主控板50的采集口。经过第二数据处理模块42处理的力值数据，一方面，力值数据的数字信号可以通过串口模块43连接串口直接传送给主控板50，另一方面，力值数据通过数模转换模块44将数字信号转化为模拟的力值信号，再将力值数据的模拟信号通过采集口传送给主控板50。

基于上述实施例，数模转换模块44为差分式数模转换器，能够有效抵抗噪声干扰，进而获得的数据精确度高、可靠性强。

实施例二，基于实施例一，一个力值传感器10和一个数据发射装置20组成一个采集单元，采集单元设有若干个，数据接收装置30、力值输出装置40和主控板50组成主控单元，调整嵌入式软件，即可实现一个主控单元控制多个采集单元，能够在不改变力学检测仪器主控板50硬件结构的基础上，对力学检测仪器中传感器的数量进行拓展，有助于进一步提升力学检测仪器主控板50的兼容性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。