[发明专利]负重测量装置、方法及负重设备

权利要求书

1.一种负重设备的负重测量装置，其特征在于，包括：

重量传感器，设置在负重设备上，所述重量传感器包括形变体和电桥电路，所述形变体在所承载物体的重力作用下产生形变；所述电桥电路包括至少一个电阻应变片，所述电阻应变片设置在所述形变体上，所述电桥电路被设置为在输入电压U1的作用下产生表示所述形变的输出电压U2；

加速度传感器，被设置为检测所述形变体在所承载物体的重力作用下产生的沿U方向的加速度分量u、沿V方向的加速度分量v、沿W方向的加速度分量w，其中，所述W方向垂直于所述形变体的承载面，且所述U方向、所述V方向和所述W方向相互垂直；以及，

处理单元，用于根据沿所述U方向的加速度分量u、沿V方向的加速度分量v、沿W方向的加速度分量w，所述输入电压U1、所述输出电压U2，以及所述电桥电路在所述U方向的转换系数Su、在所述V方向的转换系数Sv、在所述W方向的转换系数Sw，计算得到所承载物体的重力G和/或质量m：

其中，每一所述转换系数是表示在对应单一方向上的受力与所产生的输出电压之间的比例关系的常数。

2.根据权利要求1所述的负重测量装置，其特征在于，所述电桥电路包括四个电阻应变片，第一电阻应变片连接在正极输入端与正极输出端之间，第二电阻应变片连接在所述正极输出端与负极输入端之间，第三电阻应变片连接在所述正极输入端与负极输出端之间，第四电阻应变片连接在所述负极输出端与所述负极输入端之间；

其中，所述电桥电路通过所述正极输入端与所述负极输入端接收所述输入电压，所述电桥电路通过所述正极输出端与所述负极输出端提供所述输出电压。

3.根据权利要求2所述的负重测量装置，其特征在于，所述第二电阻应变片与所述第三电阻应变片的走线方向与所述U方向一致，所述第一电阻应变片与所述第四电阻应变片的走线方向与所述V方向一致；或者，

所述第二电阻应变片与所述第三电阻应变片的走线方向与所述V方向一致，所述第一电阻应变片与所述第四电阻应变片的走线方向与所述U方向一致。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的负重测量装置，其特征在于，所述U方向为所述形变体的长度方向，所述形变体在所述U方向上的两端中的至少一端为所述形变体的固定端。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的负重测量装置，其特征在于，所述加速度传感器与所述重量传感器在所述W方向上排列设置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的负重测量装置，其特征在于，所述负重测量装置还设置有电路板，所述电路板与所述形变体的承载面平行，所述加速度传感器装配在所述电路板上。

7.一种负重设备的负重测量方法，其特征在于，所述负重设备上设置有重量传感器和加速度传感器；

其中，所述重量传感器包括形变体和电桥电路，所述形变体在所承载物体的重力作用下产生形变；所述电桥电路包括至少一个电阻应变片，所述电阻应变片设置在所述形变体上，所述电桥电路在输入电压的作用下产生表示所述形变的输出电压，所述输入电压为加载在所述电桥电路的输入端的固定电压；

所述方法包括：

在负重情况下，获取通过加速度传感器检测到的所述形变体在所承载物体的重力作用下产生的沿U方向的加速度分量u、沿V方向的加速度分量v、沿W方向的加速度分量w；其中，所述W方向垂直于所述形变体的承载面，所述U方向、所述V方向与所述W方向相互垂直；获取所述电桥电路的输入电压U1以及在负重情况下所述电桥电路的输出电压U2；

根据沿所述U方向的加速度分量u、沿V方向的加速度分量v、沿W方向的加速度分量w，所述输入电压U1、所述输出电压U2，以及所述电桥电路在所述U方向的转换系数Su、在所述V方向的转换系数Sv、在所述W方向的转换系数Sw，计算得到所承载物体的重力G和/或质量m：

其中，每一所述转换系数是表示在对应单一方向上的受力与所产生的输出电压之间的比例关系的常数。