[发明专利]一种环形矢量压力传感器及其压力测量方法

权利要求书

1.一种环形矢量压力传感器，包括内环及外环，其特征在于：还包括四组由压力敏感元件、信号采集及处理器、输出电路组成的感应电路，其中四个压力敏感元件的一端沿内环径向固定布置且相邻两个压力敏感元件之间相互垂直，四个压力敏感元件的另一端分别连接信号采集及处理器的一端；所述每个信号采集及处理器的另一端固定连接于外环；所述压力敏感元件用于接收内环由所测受力轴产生的作用力，及生成电压信号输入信号采集及处理器；所述信号采集及处理器用于采集电压信号并进行处理得到作用力值；所述输出电路与信号采集及处理器连接，用于将所得作用力值输出。

2.根据权利要求1所述环形矢量压力传感器，其特征在于：所述内环由刚性材料构成，且内环的内径等于所测受力轴的直径。

3.根据权利要求1所述环形矢量压力传感器，其特征在于：所述外环由刚性材料构成。

4.一种基于权利要求1所述环形矢量压力传感器的压力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定坐标系：将内环中心点到任意一个信号采集及处理器所在直线确定为X轴，并在逆时针方向选取与之相邻的信号采集及处理器，由内环中心点到选取的信号采集及处理器所在直线确定为Y轴；

步骤2、获取与内环上受力点所在位置相邻的两个压力敏感元件，由两个压力敏感元件分别接收内环上由所测受力轴产生的作用力并生成电压信号；与该两个压力敏感元件连接的信号采集及处理器分别采集电压信号并计算得到X轴和Y轴上的作用力值；

步骤3、将所得X轴和Y轴上的作用力值进行计算，得到所测受力轴的受力大小及方向。

5.根据权利要求4所述基于环形矢量压力传感器的压力测量方法，其特征在于：步骤3还包括在确定所测受力轴的受力方向后，将该受力方向的延长线与内环内侧的交点确定为内环上的受力点。