[发明专利]安全冗余传感器

说明书

本发明涉及一种安全冗余传感器。该安全冗余传感器包括弹性元件，在弹性元件上至少包含一个应变敏感区，在应变敏感区设置至少两个应变检测单元，每个应变检测单元包含至少一个应变检测元件；多个模数传感器和微处理器，每个应变检测单元接入一个模数传感器，模数传感器用于将应变检测单元的检测结果转变为数字信号，模数传感器将数字信号发送到一个微处理器。本发明提出了一种安全冗余传感器，适用于高空作业平台，能对称重传感器进行安全冗余。

技术领域

本发明高空作业设备技术领域，尤其涉及一种应用于高空作业平台的安全冗余传感器。

背景技术

为了充分保证高空作业平台设备的安全，应用于高空作业平台的传感器就需要进行冗余设计。通过多组应变敏感区设计、多组应变检测单元和多路检测电路最大限度的降低传感器的平均危险失效间隔时间MTTF_D。

现有技术中国实用新型专利申请CN201765035U也具有输出两个桥路的功能，它的主要作用是通过两个桥路的共同作用实现二维测力功能。即，通过两个输出桥路之和测量传感器垂向载荷；通过两个输出桥路之差测量传感器的横向载荷。如果两个桥路中的任意一个桥路故障，那么传感器的二维测力功能也就失效。因此其并不具备安全冗余的功能，反而相比常规的单路输出传感器，发生故障的概率更高。

现有技术中国发明专利申请CN103335699也具有两组应变敏感区设计，但是在任意时刻，只有一个应变敏感区发生作用。即，小载荷时，应变区A起作用，应变区B不起作用，输出应变区A信号；大载荷时，应变区A不起作用，应变区B起作用，输出应变区B信号。因此任意时刻，它只有一路信号输出，并不具备多个应变敏感区同时作用，且同时输出多个应变敏感区信号的作用。所以，该专利并不具备安全冗余的功能。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种安全冗余传感器，适用于高空作业平台，能对称重传感器进行安全冗余。

具体地，本发明提出了一种安全冗余传感器，包括弹性元件，在所述弹性元件上至少包含一个应变敏感区，在所述应变敏感区设置至少两个应变检测单元，每个所述应变检测单元包含至少一个应变检测元件；

多个模数传感器和微处理器，每个所述应变检测单元接入一个所述模数传感器，所述模数传感器用于将所述应变检测单元的检测结果转变为数字信号，所述模数传感器将所述数字信号发送到一个微处理器。

根据本发明的一个实施例，所述弹性元件具有一个加载端和一个固定端，所述加载端用于承受平台载荷，所述固定端用于支撑固定所述安全冗余传感器，所述应变敏感区设置在所述加载端和固定端之间。

根据本发明的一个实施例，所述应变敏感区是基于剪切变形的盲孔设计或弯曲变形的通孔设计。

根据本发明的一个实施例，所述微处理器包括一状态信息阈值数据库，该状态信息阈值数据库中保存对应于不同的所述安全冗余传感器应用状态的状态信息阈值，所述微处理器根据所述数字信号计算所述安全冗余传感器的状态信息，比较所述状态信息和状态信息阈值以获得所述安全冗余传感器的故障信息。

根据本发明的一个实施例，所述微处理器还包括一存储单元，所述存储单元用于存储所述状态信息阈值数据库。

根据本发明的一个实施例，每个所述应变检测单元包含两个应变检测元件，每个所述应变检测元件为半桥应变计。

根据本发明的一个实施例，每个所述应变检测单元包含两个应变检测元件，两个所述应变检测元件组成半桥应变计。

根据本发明的一个实施例，所述应变敏感区设有两个应变检测单元，每个所述应变检测单元包含两个应变检测元件，两个所述应变检测单元所包含的四个应变检测单元组成一路惠斯通桥。

根据本发明的一个实施例，所述处理单元还包括存储单元，用于存储所述紧固力状态信息矩阵。