全文摘要
本实用新型公开了一种带测距保护的压力检测装置，该压力检测装置包括测距模块、测压模块、控制器、电源模块、存储模块和通信模块，测距模块、测压模块、电源模块、存储模块和通信模块均与控制器连接；测距模块用于检测运动主体与受压主体之间的距离，测压模块用于获取运动主体与受压主体之间的压力数据，存储模块用于存储距离和压力数据，控制器通过通信模块与上位机通信连接，电源模块用于提供电源。本实用新型解决了测压检测装置因运动主体与受压主体之间的冲击力而损坏的问题。
主设计要求
1.一种带测距保护的压力检测装置，其特征在于，包括测距模块、测压模块、控制器、电源模块、存储模块和通信模块，所述测距模块、测压模块、电源模块、存储模块和通信模块均与所述控制器连接；所述测距模块用于检测运动主体与受压主体之间的距离，所述测压模块用于获取所述运动主体与受压主体之间的压力数据，所述存储模块用于存储所述距离和压力数据，所述控制器通过所述通信模块与上位机通信连接，所述电源模块用于提供电源。
设计方案
1.一种带测距保护的压力检测装置，其特征在于，包括测距模块、测压模块、控制器、电源模块、存储模块和通信模块，所述测距模块、测压模块、电源模块、存储模块和通信模块均与所述控制器连接；所述测距模块用于检测运动主体与受压主体之间的距离，所述测压模块用于获取所述运动主体与受压主体之间的压力数据，所述存储模块用于存储所述距离和压力数据，所述控制器通过所述通信模块与上位机通信连接，所述电源模块用于提供电源。
2.根据权利要求1所述的带测距保护的压力检测装置，其特征在于，所述测压模块包括安装在受压主体上的固定底座和压力承载面，所述压力承载面位于所述固定底座中央且凸出于所述固定底座，所述测距模块包括多个测距探头，多个所述测距探头环绕所述压力承载面的周向均匀设置在所述固定底座上。
3.根据权利要求1所述的带测距保护的压力检测装置，其特征在于，所述测距模块包括激光测距探头、超声波测距探头和红外测距探头中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的带测距保护的压力检测装置，其特征在于，所述测压模块包括应变式压力传感器、石英压力传感器、振弦压力传感器、陶瓷压力传感器和电磁压力传感器中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的带测距保护的压力检测装置，其特征在于，所述通信模块包括无线网络通信模块、以太网接口、有线串口或USB接口中的至少一种。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种带测距保护的压力检测装置。
背景技术
很多动态测力或称重场所，需要运动主体与受压主体接触才能把力度和重量数据监测出来，但是如果两者相对速度过快，对于它们之间设置的用于检测二者相触压力或运动主体重量数据的压力传感器来说，则很容易造成冲击损坏。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种带测距保护的压力检测装置，旨在解决现有技术中受压主体上安装的压力传感器被运动速度过快的运动主体冲击破坏的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种带测距保护的压力检测装置，其特征在于，包括测距模块、测压模块、控制器、电源模块、存储模块和通信模块，所述测距模块、测压模块、电源模块、存储模块和通信模块均与所述控制器连接；所述测距模块用于检测运动主体与受压主体之间的距离，所述测压模块用于获取所述运动主体与受压主体之间的压力数据，所述存储模块用于存储所述距离和压力数据，所述控制器通过所述通信模块与上位机通信连接，所述电源模块用于提供电源。
优选地，所述测压模块包括安装在受压主体上的固定底座和压力承载面，所述压力承载面位于所述固定底座中央且凸出于所述固定底座，所述测距模块包括多个测距探头，多个所述测距探头环绕所述压力承载面的周向均匀设置在所述固定底座上。
优选地，所述测距模块包括激光测距探头、超声波测距探头和红外测距探头中的至少一种。
优选地，所述测压模块包括应变式压力传感器、石英压力传感器、振弦压力传感器、陶瓷压力传感器和电磁压力传感器中的至少一种。
优选地，所述通信模块包括无线网络通信模块、以太网接口、有线串口或USB接口中的至少一种。
本实用新型将测距模块和测压模块、控制器、通信模块、电源模块等部件集成于一个完整的传感器整体，利用测距模块先行测量运动主体与受压主体之间的距离来辅助上位机控制运动主体开始降速，避免运动主体与受压主体之间因相对速度而产生较大冲击力，从而避免了测压模块因运动主体与受压主体之间的冲击力而损坏的问题。
附图说明
图1为本实用新型的带测距保护的压力检测装置的功能模块示意图；
图2为本实用新型的压力检测装置一实施例中测压模块与测距模块的安装结构示意图；
图3为本实用新型的压力检测装置又一实施例中测压模块与测距模块的安装结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种带测距保护的压力检测装置，如图1所示，该压力检测装置包括测距模块1、测压模块2、控制器3、电源模块4、存储模块5和通信模块6，所述测距模块1、测压模块2、电源模块4、存储模块5和通信模块6均与所述控制器3连接，所述测距模块1用于检测运动主体与受压主体之间的距离，所述测压模块2用于获取所述运动主体与受压主体之间的压力数据，所述存储模块5用于存储所述距离和压力数据，所述控制器3通过所述通信模块6与上位机通信连接，所述电源模块4用于提供电源。
本实用新型中，测距模块1用于检测运动主体与受压主体之间的距离，测压模块2用于获取运动主体与受压主体之间的压力数据。通信模块6采用标准通信总线接口，能够与上位机组建通信网络，该通信模块6可以采用无线通信，如蓝牙、WIFI，或者通过电缆连接上位机，存储模块5用于存储上述距离和压力数据。电源模块4可接入外部直流电源，保证该压力检测装置作为一个自治工作节点，同时该电源模块4还包括备份电源，该备份电源由一个锂镍电池充放管理电路来实现，保证压力检测装置能够工作在不间断电源模式。
控制器3用于将测距模块1测得的距离通过通信模块6发送至上位机，上位机根据该距离控制运动主体的运动速度，具体为：测距模块1实时获取运动主体与受压主体之间的距离，并将该距离通过通信模块6上传上位机；当所述距离达到预设距离时，获取运动主体的运动速度；上位机根据所述运动速度和预设距离向用于驱动运动主体运动的电机等驱动机构输出运动控制指令，以令运动主体以预设速度接触受压主体；最后，测压模块2再获取受压主体与运动主体之间的压力数据。
该过程中，可将预设速度设置为很小，比如1mm\/s，也就是将运动主体与受压主体接触时的相对速度降低到很小，令受压主体受到的运动主体施加的冲击力降到几乎为零，防止测压模块2因冲击力而受损。本实施例将测距模块1和测压模块2、控制器3、通信模块6、电源模块4等部件集成于一个完整的传感器整体，利用测距模块1先行测距来辅助上位机控制运动主体的运动速度，避免运动主体与受压主体之间产生较大冲击力，从而避免了测压模块2因运动主体与受压主体之间的冲击力而损坏的问题。
作为优选，控制器3可采用STM32F107RCT6型号，控制器3经总线依次访问各组传感器并获取各路传感器所测量的数据，简化了多个传感模块(测距模块1和测压模块2，尤其当测距模块1和测压模块2各包含多个传感探头的情况)与控制器3连接所消耗的I\/O口数量。
在一较佳实施例中，如图2和图3所示，所述测压模块2包括安装在受压主体上的固定底座21和压力承载面22，所述压力承载面22位于所述固定底座21中央且凸出于所述固定底座21，所述测距模块1包括多个测距探头，多个所述测距探头环绕所述压力承载面22的周向均匀设置在所述固定底座21上。
本实施例中，受压主体具有朝向运动主体的受压面，测压模块2的固定底座21则安装于该受压面上，测压模块2的压力承载面22设置于固定底座21的中央且凸出于该固定底座21朝向运动主体的一面，以便于受压产生压力信号。测距模块1包括多个测距探头，多个测距探头围绕压力承载面22的周向布置在固定底座21上，其探测方向朝向运动主体，测距探头与压力承载面22不在同一平面上，且具有一定的高度差，因此可避免测距探头受运动主体压迫。
多个测距探头由控制器3控制分组分时采集，并将采集到的距离发送至控制器3进行模数转换后再通过通信模块6上传至上位机处理。多个测距探头左右前后对称设置，利用位于空间对称结构的数据的平面波阵面探测特性，可以辅助上位机重构运动主体朝向受压主体的整个施压面与受压主体间的距离和运动速度。
在一较佳实施例中，所述测距模块1包括激光测距探头、超声波测距探头和红外测距探头中的至少一种。
本实施例中，测距模块1的选择需根据实际所需，如应用环境需求的精度和视角范围等考虑因素，可选择其中一种；也可同时包括上述几种测距探头，在使用时根据实际所需打开其中适用的一种，如图3所示，测距模块1包含激光测距探头11和超声波测距探头12(或者其他组合，图3仅为举例以示意多个测距探头如何布置)，两种探头各自环绕测压模块2的压力承载面22对称布置，互不干扰。
在一较佳实施例中，所述测压模块2包括应变式压力传感器、石英压力传感器、振弦压力传感器、陶瓷压力传感器和电磁压力传感器中的至少一种。
本实施例中，测压模块2的选择可根据实际所需选择气其中一种；也可同时包括上述几种测距探头，在使用时根据实际所需打开其中适用的一种。
在一较佳实施例中，所述通信模块6包括无线网络通信模块61、以太网接口62、有线串口或USB接口中的至少一种。
通信模块6的作用是将压力数据和距离数据上传至上位机，并将上位机下发的控制指令传输至控制器3，该通信模块6包括一个无线网络SOC(即无线网络通信模块61)和\/或一个以太网接口63，分别通过内置天线和RJ45网口实现与上位机的通信，该通信模块6不需要连接数据线，只需要其他工作节点(上位机)支持常用的通信协议(modbus、TCP\/IP、UDP)即可访问压力检测装置的数据，可作为一个独立的网络节点设备接入整个运动控制系统；有线串口或USB接口则作为需要电缆连接的接口，在网络不通时可作为备用。
以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接\/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920812025.X
申请日:2019-05-31
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209727332U
授权时间:20191203
主分类号:G01L19/06
专利分类号:G01L19/06;G01L1/00;G01L1/16;G01L1/10;G01L1/12
范畴分类:31J;
申请人:深圳市卓航自动化设备有限公司
第一申请人:深圳市卓航自动化设备有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市宝安区西乡街道铁岗蚝业工业园综合楼102
发明人:毛勇
第一发明人:毛勇
当前权利人:深圳市卓航自动化设备有限公司
代理人:隆毅
代理机构:44426
代理机构编号:深圳市华勤知识产权代理事务所(普通合伙) 44426
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：电源模块论文; 超声波测距模块论文; 测距传感器论文; 运动控制器论文; 上位机论文; 压力感测器论文; 通信论文;