[发明专利]一种集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器

权利要求书

1.一种集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器，其特征在于，包括上盖板（1）、弹性体（2）和下盖板（4），上盖板（1）和下盖板（4）分别设置在弹性体（2）的上下两端，弹性体（2）是传感器的敏感元件，弹性体（2）上设置组桥PCB（7）、模拟量PCB（6）和通讯PCB（5），组桥PCB（7）和模拟量PCB（6）通过漆包线焊接连接，模拟量PCB（6）与通讯PCB（5）通过排针接插连接，组桥PCB（7）粘接在弹性体（2）上，

弹性体（2）内应变梁上粘贴金属应变片和组桥PCB上粘贴接线端子，组成惠斯通电桥，惠斯通电桥的差分信号通过连接线接入模拟量PCB（6），模拟量PCB（6）上集成姿态角度传感器，模拟量PCB（6）的输出由通讯PCB（5）的通讯端口接到外部。

2.根据权利要求1所述的集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器，其特征在于，六维力传感器的处理电路包括放大电路、模/数转换电路、微型控制器电路和通讯电路，惠斯通电桥的差分信号接入，由放大电路放大，放大后的信号由模/数转换电路，把模拟信号转换成数字信号，进入微型控制器电路进行数据采集，采集的数据通过通讯电路进行数据传输；

放大电路集成在模拟量PCB（6）上，放大电路包括仪表放大器AD8222ACPZ、放大倍数匹配电阻R3和差分低通滤波器组成固定增益倍数实现对微弱差分信号放大；

模/数转换电路、微型控制器电路和通讯电路都集成在通讯PCB（5）上，模\数转换电路采用16位、8通道的高精度转换电路AD7606，可对8通道信号同时转换，采样速率达200KSPS，响应快、实时性高；微控制器采用STM32F103RET6通过SPI方式与AD7606进行数据传输，通过URAT\RMII接口与通讯电路连接。

3.根据权利要求3所述的集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器，其特征在于，通讯电路为RS485通讯电路、CAN通讯电路、UDP通讯电路或Ether Cat通讯电路，

RS485通讯电路由收发转换器MAX485、数字隔离器ADuM1301和通讯端口组成，通讯端口用于外部连接；

CAN通讯电路由收发转换器TJA1042T、数字隔离器ADuM1301、通讯端口组成，通讯端口用于外部连接；

UDP通讯电路由收发转换器DP83848C、网络隔离变压器HR601680、网络接口组成，网络接口用于外部连接；

Ether Cat通讯电路由收发转换器LAN9252、网络隔离变压器HR601680、网络接口组成，网络接口用于外部连接。

4.根据权利要求1所述的集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器，其特征在于，弹性体（2）由12根应变梁组成。

5.根据权利要求4所述的集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器，其特征在于，弹性体（2）上设置用于固定线缆的压线块（3）。

6.根据权利要求1所述的集成数据采集系统和惯性力补偿系统的六维力传感器，其特征在于，姿态角度传感器为WT931姿态角度传感器。