具有自动校准功能的力传感器的制作方法

本实用新型涉及测量设备领域，特别是涉及具有自动校准功能的力传感器。

背景技术：

力传感器广泛应用于航天运载系统、载人航天工程系统、遥感测量、环境监测、医疗器械及武器装备等行业，其可靠性直接影响测量装置的性能。为了保证生产的每只力传感器都能够准确地传递信息，就需要对力传感器进行校准。

目前，力传感器的校准多数采用手动的方式，并且都需要使用已知质量的质量块或者能够产生额定压力的装置进行校准，校准过程复杂，而且对于存在外因素干扰的情况下需要进行多次校准，必要时还需要停工拆装来进行校准，因此现有技术在力传感器校准的领域上存在诸多限制。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供具有自动校准功能的力传感器，其可以通过简单的方式在没有外部负载设备的情况下对力传感器进行校准。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：具有自动校准功能的力传感器，包括弹性体、敏感元件和测量电路，所述弹性体上设有敏感元件，敏感元件与测量电路连接；所述具有自动校准功能的力传感器还包括设有校准开关的校准电路，所述校准开关与地接通，使得校准电路生成校准信号，所述校准信号反馈到测量电路中。

作为上述技术方案的进一步改进，所述测量电路包括AD转换器、DA转换器和计算模块，所述AD转换器与计算模块连接，计算模块与DA转换器连接。

作为上述技术方案的更进一步改进，所述AD转换器与计算模块连接的线路上还连接有清零开关。

作为上述技术方案的进一步改进，所述校准电路包括校准模块和储存模块，所述校准模块生成校准信号，所述校准信号储存在储存模块中。

作为上述技术方案的更进一步改进，所述校准开关设在校准模块上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过校准开关与地接通的方式，将校准电路生成的校准信号反馈到测量电路中，整个校准过程不需要额外的外部负载设备，而且校准过程由力传感器的系统自动完成，节省了大量的时间和人力成本，提高了力传感器的校准精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例a1的线框图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。最后需要说明的是，如文中术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系则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。此外，如文中术语“第一”、“第二”、“第三”则仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1，这是本实用新型的实施例a1，具体地：

具有自动校准功能的力传感器，包括弹性体1、敏感元件和测量电路3，所述敏感元件贴在弹性体的内腔壁上，所述弹性体优选由具有弹性的专用优质钢或者具有弹性的铝合金构成，本实用新型所用的敏感元件优选为四块电阻应变片2，所述的四块电阻应变片接线成惠斯登测量桥21，所述测量电路包括AD转换器31、DA转换器33和计算模块32，所述惠斯登测量桥与AD转换器连接，AD转换器与计算模块连接，计算模块与DA转换器连接。所述具有自动校准功能的力传感器还包括校准电路4，校准电路包括校准模块41和储存模块42，所述校准模块上设有校准开关43，校准开关与地接通，使得校准模块生成校准信号，所述校准信号储存在储存模块中，随后储存模块将校准信号反馈到计算模块中。

本实用新型的校准过程：

1、力传感器处于空载的状态下，接通校准开关，使校准电路接地；

2、校准模块记录接地前校准电路上的空载电流大小，所述空载电流大小记为x；

3、由于校准电路接地，校准电路上的电压接近为0，校准模块记录接地后校准电路上的满程电流大小，所述满程电流大小记为y；

4、校准模块通过公式生成出校准参数，其中m为力传感器的量程值，k为力传感器的校准参数；

5、校准模块将生成的带有校准参数的信号储存在储存模块中，随后储存模块将带有校准参数的信号反馈到计算模块中并改写计算模块中原有的计算参数。

采用上述的结构，本实用新型的有益效果：本实用新型通过校准开关与地连通的方式，将校准电路生成的校准信号反馈到测量电路中，整个校准过程不需要额外的外部负载设备，而且校准过程由力传感器的系统自动完成，节省了大量的时间和人力成本，提高了力传感器的校准精度。

为了方便本实用新型的使用，所述DA转换器的一端还连接有显示装置5，所述显示装置能够直观地反映出力传感器所测力的大小。

为了提高力传感器的准确性，所述AD转换器与计算模块连接的线路上还连接有清零开关34，所述清零开关能够将力传感器在上次记录的数值清零。

本实用新型在不接通校准开关的情况下进行正常工作，本实用新型在正常工作状态下的工作过程：首先按下清零开关，将力传感器在上次记录的数值清零，随后外部负载力作用在力传感器的弹性体上，引起电阻应变片的电阻发生改变，电阻的改变引起惠斯登测量桥上电流或者电压的改变，电流或者电压的改变值传输到AD转换器中，AD转换器将改变值的模拟信号转换成改变值的数字信号，所述改变值的数字信号传输到计算模块中并且经过计算参数计算出力的数字信号，所述力的数字信号传输到DA转换器中，DA转换器将力的数字信号转换成力的模拟信号，力的模拟信号传输到显示装置中，显示装置能够直观地反映出外部负载力的大小。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。