专利名称：低功耗无线测力传感器的制作方法
技术领域：
低功耗无线测力传感器1、所属技术领域[0001]本实用新型涉及一种测力传感器装置，尤其是传感器信号传输方式为无线RF射 频信号，且功耗低，使用碱性电池可使用1-2年。2、背景技术[0002]目前，常用起重机上使用的测力传感器的原理是使用应电片，将压力(或拉力) 信号转变为正弦电信号；再使用变送器，将正弦电信号转变为线性的电压信号(或电流 信号)。传感器的电压信号需要用通讯电缆(大约150米)传输到驾驶室的力矩限制器， 从而实现对压力的测量及监控。[0003]在实际应用中，由于电缆长度很长，会出现信号衰减、布线复杂、安装检修困 难等问题，这种通讯方式给压力信号的采集带来很大困扰。
发明内容[0004]为了从根本上解决电缆传输信号带来的信号衰减、布线复杂、安装检修困难等 问题，本实用新型采用无线RF射频通讯的方式传输传感器信号，并对供电进行电源管 理，使功耗降低，无需布线，传感器可以安装在任意位置。[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将压力信号转变为无线RF射 频信号进行传输；使用电源管理电路对电源进行管理，使本低功耗无线测力传感器在起 重机不工作时处于低功耗状态；同时使用心跳唤醒及振动开关唤醒两种方法进行唤醒工 作。在目前使用的测力传感器背部增加一个将电压信号转变为无线RF射频信号的装置， 此装置由控制电路板、供电电池两部分组成。供电电池为2块，一块电池是3.6V锂充电 电池，为控制电路板供电；另一块电池是9V碱性电池，为传感器供电，并为3.6V锂充 电电池进行充电。[0006]控制电路板由AD电压采集电路、无线RF射频信号接收发射电路、电源管理电 路三部分组成。由AD电压采集电路将测力传感器的电压信号采集为数字信号；再通过 无线RF射频接收发射电路与力矩限制器进行通讯，将数字信号传输给力矩限制器。[0007]电源管理电路对电源进行管理，在起重机不工作时，控制电路板处于休眠状 态，3.6V锂充电电池耗电只有几微安，9V碱性电池不为测力传感器供电，仅为3.6V锂充 电电池充电，耗电也只有几微安；在起重机工作时(心跳唤醒及振动开关唤醒两种方法 并用)，控制电路板处于工作状态，9V碱性电池为测力传感器供电，耗电几十毫安，但 供电时间很短，因此耗电量很低。电池至少可以使用1-2年，当电池电量不足时，也仅 需要更换9V碱性电池即可。[0008]本实用新型的有益效果是，测力传感器的信号不会衰减，无需布线，传感器可 以安装在任意位置。方便起重机安装使用测力传感器，对压力进行测量及监控。
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以下结合附图对本实用新型进一步说明。[0010]图1是整体安装图正面。[0011]图2是整体安装图侧面。[0012]图3是控制电路板的电路原理图。[0013]图中1、低功耗无线测力传感器，2、电压信号转变为无线RF射频信号装置， 3、控制电路板，4、控制电路板-AD采样部分，5、控制电路板-无线RF射频接收发射 部分，6、控制电路板-电源管理部分，7、9V碱性电池，8、3.6V锂充电电池，9、通讯 天线，10、钢丝绳。
具体实施方式
[0014]如图1所示电压信号转变为无线RF射频信号装置(2)放置在低功耗无线测力 传感器(1)的后面，用螺钉固定；电压信号转变为无线RF射频信号装置( 包括三部 分，控制电路板(3)、9V碱性电池(7)、3.6V锂充电电池(8)；控制电路板(3)包括三部 分，AD采样部分0)、无线RF射频接收发射部分(5)、电源管理部分(6)。[0015]低功耗无线测力传感器⑴与控制电路板-AD采样部分⑷相连接，进行电压信 号采集；9V碱性电池(7)、3.6V锂充电电池⑶与控制电路板-电源管理部分(6)相连 接，由控制电路板对电源进行管理，使功耗降低；通讯天线(9)与控制电路板-无线RF 射频接收发射部分( 相连接，发射、接收RF射频信号，与力矩限制器进行通讯。[0016]如图2所示，低功耗无线测力传感器(1)与钢丝绳(10)连接。[0017]实际应用中，在起重机未工作时，控制电路板(3)处于休眠状态，控制电路 板-电源管理部分(6)控制9V碱性电池(7)不为低功耗无线测力传感器(1)供电，3.6V 锂充电电池(8)亦处于低功耗状态，整个低功耗无线测力传感器耗电量仅十几微安。[0018]同时使用心跳唤醒及振动开关唤醒两种方法进行唤醒工作，保证在起重机工作 时，控制电路板C3)处于工作状态。控制电路板-电源管理部分(6)控制9V碱性电池 (7)为低功耗无线测力传感器(1)供电。钢丝绳(10)对低功耗无线测力传感器(1)产生 压力，从而产生电压信号，电压信号传输给控制电路板-AD采样部分(4)转变成数字信 号，再由控制电路板-无线RF射频接收发射部分( 将数字信号利用通讯天线(9)发射 给力矩限制器，从而实现对压力进行测量及监控。
权利要求1. 一种低功耗无线测力传感器，将压力信号转变为电压信号，其特征是将压力信 号转变为无线RF射频信号进行传输；使用电源管理电路对电源进行管理，使本低功耗无 线测力传感器在起重机不工作时处于低功耗状态；同时使用心跳唤醒及振动开关唤醒两 种方法进行唤醒工作。
专利摘要一种低功耗无线测力传感器，将压力信号转变为无线RF射频信号进行传输。无需布线，且传感器可以安装在任意位置。采用电源管理电路，使本低功耗无线测力传感器在起重机不工作时处于低功耗状态(仅十几微安)。
文档编号G01L1/00GK201803813SQ20102024766
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者黄正清 申请人:北京普瑞塞特控制系统科技有限公司, 张立波, 黄正清