[发明专利]称重传感器、称重网络及监测方法

权利要求书

1.一种称重传感器，其特征在于，包括：

四个应变片，包括第一应变片(SG1)、第二应变片(SG2)、第三 应变片(SG3)、第四应变片(SG4)，四个应变片贴装在传感器弹性体 的表面，位于传感器弹性体的测力区域，四个应变片连接构成惠斯通电桥， 再与感温元件组成应变桥；

数模转换芯片电路，包含基准电压端(Vref)、接地端(GND)、多 个输入通道和数字输出端(Dout)，数模转换电路通过基准电压端(Vref) 和接地端(GND)向应变桥进行激励，并通过多路输入通道分别接收应变 桥的反馈信号，所述反馈信号通过数字输出端(Dout)输出；

信号处理器，从数模转换电路的输出端(Dout)接收反馈信号，信号 处理器包括受载力计算单元和状态信息矩阵计算单元，受载力计算单元根 据反馈信号计算得到受载力值；状态信息矩阵计算单元根据所述反馈信号 计算得到状态信息矩阵。

2.如权利要求1所述的称重传感器，其特征在于，所述多路输入通道 包括第一输入通道(CH1)、第二输入通道(CH2)、第三输入通道(CH3)；

所述基准电压端(Vref)输出高电压V_e+，所述接地端(GND)输出 低电压V_e-，激励电压(V_e+，V_e-)被施加至应变桥的两端；

感温元件和惠斯通电桥之间引出第一反馈信号V_BG，第一反馈信号V_BG输入至第一输入通道(CH1)；

第一应变片(SG1)和第二应变片(SG2)之间引出第二反馈信号V_SP， 第二反馈信号V_SP输入至第二输入通道(CH2)；

第三应变片(SG3)和第四应变片(SG4)之间引出第三反馈信号V_SN， 第三反馈信号V_SN输入至第三输入通道(CH3)。

3.如权利要求2所述的称重传感器，其特征在于，所述受载力计算单 元根据第二反馈信号V_SP和第三反馈信号V_SN计算差分电压V_S＝V_SP-V_SN， 根据第一反馈信号V_BG、第二反馈信号V_SP和第三反馈信号V_SN计算补偿 函数f(V_BG,V_SP,V_SN)，根据差分电压和补偿函数计算得到受载力值 F_n＝(V_SP-V_SN)*K+f(V_BG,V_SP,V_SN)，其中K为传感器的应变力系数常数。

4.如权利要求3所述的称重传感器，其特征在于，所述状态信息矩阵 计算单元根据第一反馈信号V_BG、第二反馈信号V_SP和第三反馈信号V_SN计算四个应变片的实时电压值，进一步根据实时电压值和受载力值F_n计算 得到状态信息矩阵S_t＝Matrix(V_SP,V_SN,V_BG,F_n)。

5.如权利要求4所述的称重传感器，其特征在于，包括一状态信息矩 阵阈值数据库，该状态信息矩阵阈值数据库中保存对应于不同的传感器应 用状态的状态信息矩阵阈值S_TH，比较状态信息矩阵S_t和状态信息矩阵阈 值S_TH，得到故障信息。

6.如权利要求4所述的称重传感器，其特征在于，根据状态信息矩阵 S_t和受载力值F_n综合检测传感器当前状态，并对因传感器当前状态所产生的 偏差进行修正。