[发明专利]具有故障检测的电阻应变式数字称重传感器

说明书

本发明涉及一种具有故障检测的电阻应变式数字称重传感器，其包括测量电路，测量电路采用惠斯通全桥等臂电路，惠斯通全桥等臂电路上设置第一输入引线、第二输入引线、第一输出引线以及第二输出引线，通过第一输出引线、第二输出引线能得到全桥等臂输出电压U_o；还包括用于信号处理的称重处理器，所述称重处理器通过第一输出引线与第二输入引线得到桥臂输出电压U_o1；称重处理器对全桥等臂输出电压U_o以及桥臂输出电压U_o1均进行一阶微分，并利用全桥等臂输出电压U_o的一阶微分、桥臂输出电压U_o1的一阶微分的大小关系进行故障检测判断。本发明不仅能实现所需的重量测量，还能实时检测称重传感器是否出现故障，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种数字称重传感器，尤其是一种具有故障检测的电阻应变式数字称重传感器，属于称重传感器的技术领域。

背景技术

目前，电阻应变片式称重传感器采用的测量电路绝大多说都是惠斯通全桥等臂电路。当称重传感器受到压力时，部分应变片电阻变大，其余部分应变片电阻变小，通过惠斯通全桥等臂电路把电阻变化转化为电压变化，通过对输出电压进行处理得到压力大小，也就是称重重物的大小。由于惠斯通全桥等臂电路只有一路输出，当称重传感器出现质量问题(比如应变片脱落等)仅仅通过传感器的数据无法对传感器的工作状态进行判断。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有故障检测的电阻应变式数字称重传感器，其结构紧凑，不仅能实现所需的重量测量，还能实时检测称重传感器是否出现故障，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述具有故障检测的电阻应变式数字称重传感器，包括用于感应应变量的测量电路，所述测量电路采用惠斯通全桥等臂电路，所述惠斯通全桥等臂电路上设置第一输入引线、第二输入引线、第一输出引线以及第二输出引线，通过第一输出引线、第二输出引线能得到全桥等臂输出电压U_o；还包括用于信号处理的称重处理器，所述称重处理器通过第一输出引线与第二输入引线得到桥臂输出电压U_o1；

称重处理器对全桥等臂输出电压U_o以及桥臂输出电压U_o1均进行一阶微分，并利用全桥等臂输出电压U_o的一阶微分与桥臂输出电压U_o1的一阶微分的大小关系进行故障检测判断。

称重处理器进行故障判断时，判断过程包括确定全桥等臂输出电压U_o一阶微分与桥臂输出电压U_o1一阶微分的比值，若所述比值与称重处理器内的故障判断阈值匹配时，则称重处理器判断测量电路无故障，否则，判定测量电路存在故障。

所述惠斯通全桥等臂电路通过滤波网络以及ADC电路与称重处理器连接，惠斯通全桥等臂电路上的第一输出引线、第二输出引线以及第二输入引线均与滤波网络连接，惠斯通全桥等臂电路上的第一输入引线、第二输入引线还与电源模块连接，电源模块还与ADC电路的电源端以及称重处理器的电源端连接。

所述惠斯通全桥等臂电路包括阻值相同的电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4，电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4依次相互连接，第一输入引线的一端与电阻R1的一端以及电阻R4一端连接，第二输入引线的一端与电阻R2的一端以及电阻R3的一端连接，第一输出引线的一端与电阻R1的另一端以及电阻R2的另一端连接，第二输出引线的一端与电阻R3的另一端以及电阻R4的另一端连接；

滤波网络包括电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4；电容C1的一端以及电容C2的一端均与第一输出引线的另一端连接，第二输出引线的另一端与电容C3的一端以及电容C4的另一端连接；电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端以及电容C4的另一端相互连接后与第二输入引线连接。

所述称重处理器上连接有存储单元以及用于数据传输的数据传输模块。