[发明专利]一种多维力传感器用信号处理电路

权利要求书

1.一种多维力传感器用信号处理电路，其特征在于：包括变送器模块和组桥板模块；

所述变送器模块包括仪表放大器电路、多通道高速A/D转换模块、MCU和CAN通讯模块；

所述的仪表放大器电路包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6；

所述第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3的芯片型号为AD8426；第一运算放大器U1的5脚、16脚接正电压，8脚、13脚接负电压；2脚与第一电阻R1的一端相连，3脚与第一电阻R1的另一端相连；10脚接第二电阻R2的一端相连，11脚与第二电阻R2的另一端相连；第二运算放大器U2的5脚、16脚接正电压，8脚、13脚接负电压；2脚与第三电阻R3的一端相连，3脚与第三电阻R3的另一端相连；10脚接第四电阻R4的一端相连，11脚与第四电阻R4的另一端相连；第三运算放大器U3的5脚、16脚接正电压，8脚、13脚接负电压；2脚与第五电阻R5的一端相连，3脚与第五电阻R5的另一端相连；10脚接第六电阻R6的一端相连，11脚与第六电阻R6的另一端相连；

所述多维力传感器组桥模块，包括一个通过螺丝与弹性体配合的组桥板、焊接在组桥板上用于将电阻应变片组桥的组桥端子，与一个通过FFP排线连接组桥模块与变送器模块的接线端子P1；

所述组桥端子以成对的形式出现，共有24对，每一对组桥端子分别通过引线连接到一个电阻应变片的两端；

所述接线端子P1上上有14个端口，标记为E+、E-、IN1+、IN1-、IN2+、IN2-、IN4+、IN4-、IN5+、IN5-、IN6+、IN6-；

接线端子P1的E+、E-端口分别连接到+5V电压和GND上；接线端子P1的IN1+、IN1-端口分别接第一运算放大器U1的1脚和4脚，IN2+、IN2-端口分别接第一运算放大器U1的9脚和12脚；接线端子P1的IN3+、IN3-端口分别接第二运算放大器U2的1脚和4脚，IN4+、IN4-端口分别接第一运算放大器U1的9脚和12脚；接线端子P1的IN5+、IN5-端口分别接第三运算放大器U3的1脚和4脚，IN6+、IN6-端口分别接第一运算放大器U1的9脚和12脚；

组桥板上测量正向力Fx方向的惠斯通电桥的正极输入端连接到接线端子P1的E+端、负极输入端连接到E-端，正极输出端连接到接线端子P1的IN1+端、负极输出端连接到IN1-；组桥板上测量正向力Fy方向的惠斯通电桥的正极输入端连接到接线端子P1的E+端、负极输入端连接到E-端，正极输出端连接到接线端子P1的IN2+端、负极输出端连接到IN2-；组桥板上测量正向力Fz方向的惠斯通电桥的正极输入端连接到接线端子P1的E+端、负极输入端连接到E-端，正极输出端连接到接线端子P1的IN3+端、负极输出端连接到IN3-；组桥板上测量力矩Mx方向的惠斯通电桥的正极输入端连接到接线端子P1的E+端、负极输入端连接到E-端，正极输出端连接到接线端子P1的IN4+端、负极输出端连接到IN4-；组桥板上测量力矩My方向的惠斯通电桥的正极输入端连接到接线端子P1的E+端、负极输入端连接到E-端，正极输出端连接到接线端子P1的IN5+端、负极输出端连接到IN5-；组桥板上测量力矩Mz方向的惠斯通电桥的正极输入端连接到接线端子P1的E+端、负极输入端连接到E-端，正极输出端连接到接线端子P1的IN6+端、负极输出端连接到IN6-；

所述多通道高速A/D转换模块芯片型号为AD7836；

A/D转换模块的49脚、51脚分别与第一运算放大器U1的14脚、15脚相连，53脚、55脚分别与第二运算放大器U2的14脚、15脚相连，57脚、59脚分别与第三运算放大器U三的14脚、15脚相连；多通道高速A/D转换模块的信号输出端与MCU的信号输出端相连，MCU信号输出端与CAN通讯模块的信号输出端相连。

2.如权利要求1所述一种多维力传感器用信号处理电路，其特征在于：所述MCU芯片型号为STM32F103C8T6；MCU的16脚与A/D转换模块的12脚相连；MCU的17脚与A/D转换模块的13脚相连；MCU的18脚与A/D转换模块的24脚相连。

3.如权利要求2所述一种多维力传感器用信号处理电路，其特征在于：所述CAN通讯模块芯片型号为NCP555；CAN通讯模块的2脚与MCU的33脚相连；CAN通讯模块的3脚与MCU的32脚相连。