[发明专利]一种应变式无线传感器

权利要求书

1.一种应变式无线传感器，其特征在于，该应变式无线传感器包括：应变测量电路模块、转速测量模块、数据处理模块、无线通信模块以及电源模块，其中，

应变测量电路模块，内置的应变桥通过引线与外部传动轴上安装的应变片相连，在传动轴转动时，接收应变片变形导致的应变桥阻值变化输出的模拟电压信息，进行放大、滤波、数字转换后，输出电压应变信号至数据处理模块；

转速测量模块，用于感测设置于与转速测量模块正对位置处、且处于静止状态的磁钢的磁场，在传动轴转动到磁钢的位置时，感应磁钢产生的磁场，向数据处理模块输出预先设置的脉冲电压信息；

数据处理模块，用于对单位时间内接收的脉冲电压信息进行计数，换算为转速信息；将转速信息以及接收的电压应变信号进行封装后输出至无线通信模块；

无线通信模块，用于将接收的信息进行无线发送；

电源模块，用于对应变测量电路模块、转速测量模块、数据处理模块以及无线通信模块供电。

2.如权利要求1所述的应变式无线传感器，其特征在于，进一步包括：

功率收发模块，用于对无线通信模块收发的信息进行功率放大。

3.如权利要求2所述的应变式无线传感器，其特征在于，进一步包括：

监控模块，用于通过集成电路接口电路或通用异步收发器接口与电源模块相连，采集电源模块的电压、电流和温度信息，输出至无线通信模块。

4.如权利要求1所述的应变式无线传感器，其特征在于，所述无线通信模块进一步用于接收外部下发的开始采集以及停止采集命令信息，输出至应变测量电路模块和转速测量模块，以使应变测量电路模块和转速测量模块根据接收的信息执行相应的操作。

5.如权利要求1至4任一项所述的应变式无线传感器，其特征在于，所述应变测量电路模块包括：应变桥单元、前置放大器、滤波器以及模数转换单元，其中，

应变桥单元，用于感测应变片在传动轴转动时产生的变形导致的应变桥阻值变化输出的模拟电压信息，将模拟电压信息输出至前置放大器；

前置放大器，用于对接收的信号进行放大，输出至滤波器；

滤波器，用于对接收的信号进行滤波，输出至模数转换单元；

模数转换单元，用于对接收的信号进行模数转换，输出电压应变信号至数据处理模块。

6.如权利要求5所述的应变式无线传感器，其特征在于，所述外部传动轴上安装的应变片为一个，所述应变桥单元包括：第一电阻、第二电阻以及第三电阻，其中，

第一电阻与第二电阻的阻值相等，第一电阻的一端接第一电压，接第一电压的一端设置为第一接入端，另一端与第三电阻的一端相连，设置为第二接入端；第三电阻的另一端接地，设置为第三接入端，第二电阻的一端与接第一电压的第一电阻的一端相连，另一端设置为第四接入端，所述应变片的一端与第三接入端相连，另一端与第四接入端相连，第二接入端与第三接入端分别接入前置放大器。

7.如权利要求5所述的应变式无线传感器，其特征在于，所述外部传动轴上安装的应变片包括第一应变片和第二应变片，所述应变桥单元包括：第一电阻以及第二电阻，其中，

第一电阻与第二电阻的阻值相等，第一电阻的一端接第一电压，接第一电压的一端设置为第一接入端，另一端接地，分别设置为第二接入端和第四接入端；第二电阻的一端与接第一电压的第一电阻的一端相连，另一端设置为第三接入端；

将第一应变片的一端与第三接入端相连，另一端与第二应变片相连，与第二应变片相连的一端接第四接入端，第二应变片的另一端与第二接入端相连，同时，第二接入端与第三接入端分别接入前置放大器。

8.如权利要求5所述的应变式无线传感器，其特征在于，所述外部传动轴上安装的应变片包括第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片，应变桥单元设置第一接入端至第四接入端，第一接入端接第一电压，第三接入端接地，将第一应变片的一端与第二应变片相连，连接处与第一接入端相连，第一应变片的另一端与第四应变片相连，相连处与第三接入端相连，第四应变片的另一端与第三应变片相连，相连处与第四接入端相连，第三应变片的另一端与第一应变片的另一端相连，相连处与第二接入端相连。

9.如权利要求1至4任一项所述的应变式无线传感器，其特征在于，所述转速测量模块为霍尔开关传感器。