本实用新型专利技术公开了一种基于柔性电路板的称重传感器，包括传感元件(1)，所述传感元件(1)上配置有敏感元件(2)，用于将感知到的应变转化为电信号；线路布在其中的柔性电路板(4)，所述敏感元件(2)通过所述柔性电路板(4)组成测量电路，以将力信号转化为电信号，从而获得重量数据。所述柔性电路板(4)与所述印刷电路板组件(9)通过柔性扁平电缆(7)连接。该称重传感器能够简化组桥、方便电缆在长度上的伸缩、实现温度补偿、且实现高精度应用下印刷电路板组件(PCBA)和传感元件的配对要求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于柔性电路板的称重传感器，包括传感元件(1)，所述传感元件(1)上配置有敏感元件(2)，用于将感知到的应变转化为电信号；线路布在其中的柔性电路板(4)，所述敏感元件(2)通过所述柔性电路板(4)组成测量电路，以将力信号转化为电信号，从而获得重量数据。所述柔性电路板(4)与所述印刷电路板组件(9)通过柔性扁平电缆(7)连接。该称重传感器能够简化组桥、方便电缆在长度上的伸缩、实现温度补偿、且实现高精度应用下印刷电路板组件(PCBA)和传感元件的配对要求。【专利说明】基于柔性电路板和柔性扁平电缆的称重传感器
本技术涉及称重传感器，尤其涉及基于柔性电路板和柔性扁平电缆的称重传感器。
技术介绍
称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的转换装置，其性能在很大程度上决定了称重的准确度和稳定性。 然而传统的称重传感器存在一些不足之处。 首先，传统的称重传感器都是用各种长短不一的漆包线/色线来完成组桥，导线多，焊点多，焊接的工作量大，线的种类繁多，容易接错。 其次，目前带电缆的传感器中，其电缆多数是圆形电缆，电缆线一端固定在传感器上，另一端接仪表。四线制电缆的电缆长度对计量性能有紧密相关，其长度不可轻易改变。六线制电缆虽可改变长短，但剪断，剥线焊线操作起来也不方便。 再者，对于印刷线路板外置式的数字称重传感器，圆电缆较粗硬，不易弯曲，不易隐藏，传感器与外置的印刷线路板连接时既不美观，也不方便。 此外，模拟称重传感器的补偿内容有限，零点随温度变化，满量程随温度变化和常温蠕变较易补偿/修正，但线性，滞后和高低温蠕变很难补偿/修正。 另外，印刷线路板本身也有温度特性，每个线路板的温度特性不尽相同，印刷线路板温度物性的波动和个体差异对高精度的传感器性能会造成影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供能够简化组桥、方便电缆在长度上的伸缩、实现温度补偿、且实现高精度应用下印刷电路板组件(PCBA)和传感元件的配对要求的称重传感器。 鉴于此，本技术提供了一种基于柔性电路板的称重传感器，包括传感元件(I)，所述传感元件(I)上配置有敏感元件(2)，用于将感知到的应变转化为电信号；线路布在其中的柔性电路板(4)，所述敏感元件(2)通过所述柔性电路板(4)组成测量电路，以将力信号转化为电信号，从而获得重量数据。 根据本技术的一个实施例，所述敏感元件(2)包括接线端子，该端子与柔性电路板(4)的相应端子连接。根据本技术的一方面，所述柔性电路板(4)上配置有温度元件(3)，用于探知温度相关的温度数据，以实现温度补偿。根据本技术的另一方面，所述柔性电路板(4)上还配置有第一存储器(5)，用于存储所述传感器的数据记录，所述传感器的数据记录包括实现温度补偿的补偿参数。 根据本技术的另一个实施例，所述称重传感器与印刷电路板(9)连接，所述印刷电路板(9)用数字补偿算法对所述重量数据和所述温度数据进行处理，以获得经补偿的重量数据。如权利要求6所述的称重传感器，其特征在于，所述柔性电路板(4)与所述印刷电路板(9)分别配置有第一连接器(6)和第二连接器(8)，第一连接器(6)和第二连接器(8)通过柔性扁平电缆(7)连接。根据本技术的一方面，第一存储器(5)中写有标定的参数。根据本技术的另一方面，所述印刷电路板(9)包括第二存储器(12)，第一存储器(5)或第二存储器(12)中写有工序流程信息和/或配置信息。根据本技术的再一方面，第一存储器(5)和第二存储器(12)中写有相同且唯一的号码，以检测所述称重传感器与所述印刷电路板是否正确配对。 采用本技术的称重传感器，柔性印刷电路的应用可以降低组桥的复杂度，化繁为简，操作简便，不易出错，节省组桥人工，产品外观简洁，可靠性更好。此外，传感器与印刷线路板用柔性扁平电缆进行连接，可以快速实现传感器与印刷电路板的连接与更换，满足不同的长度需要。另外，数字补偿与模拟补偿技术相比，数字补偿技术可补偿的内容更多，可以补偿调整线性，滞后，蠕变和温度性能。精度更高，并可用于生产多量程/多分度的传感器，以适合更广泛的应用。通过比对柔性电路板上的存储器与印刷线路板上的存储器数据，可以有效控制传感器模拟电路部分与印刷线路板的一一对应连接，防止高精度场合应用时，印刷线路板匹配错误对精度产生影响。因传感器的基本信息和补偿信息和标定信息在柔性电路板的存储器中，方便在低精度场合更换印刷线路板，避免仅坏了印刷线路板却需要更换整个传感器的现状，实现模块化维修，降低维修费用，并且更换印刷线路板后不用重新补偿和标定，节省维护工作。 【专利附图】【附图说明】 本技术的上述的以及其他的特征、性质和优势在下面结合附图和实施例的说明之后将变得更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中: 图1是根据本技术的一个实施例的带柔性电路板和柔性扁平电缆的数字称重传感器的示意图； 图2是本技术的一个实施例的带柔性电路板的数字称重传感器的示意图； 图3是本技术的一个实施例的带柔性电路板的半数字称重传感器的示意图。 【具体实施方式】 针对传统称重传感器的不足，本技术提供了改进的称重传感器。 为了降低组桥的劳动强度，化繁为简，采用柔性电路板来取代色线/漆包线，简化组桥操作，操作简单，不易出错。用柔性扁平电缆(FFC)实现传感元件与印刷电路板组件(PCBA)的连接，安装简便，通过更换电缆方便缩短/加长，克服圆电缆在长度更变上的不足，外观简洁。采用数字技术对传感器进行补偿，使得补偿内容较模拟补偿更加丰富，实现线性，滞后和高低温蠕变误差的补偿/修正，弥补模拟传感器在补偿上的不足。用两个分别位于PCBA和传感元件上的存储器来进行PCBA和传感元件的配对管理，使存储器与PCBA作为一个整体进行补偿和使用，这样PCBA自身的温度特性也会一起被补偿，实现高精度下的应用要求。 参见图1，图1是根据本技术的一个实施例的带柔性电路板和柔性扁平电缆的数字称重传感器的示意图。如图1所示，在传感元件I上贴有敏感元件2，在力的作用下传感元件的敏感梁区发生变形，变形量与力成正比，敏感元件2把感知到的应变转化为丝栅的电阻变化。可以理解，其中传感元件可以是例如，弹性体。弹性体可以采用各种结构，诸如，双孔平行梁式、柱式、梁式、环式、拉式等结构。敏感元件可以例如是应变片。应变片也可以采取不同形式，诸如，单片、半桥片、全桥片等形式。敏感元件通过柔性电路板4组成测量电路(例如，惠斯通全桥电路)，从而将力信号转化成为电信号。柔性电路板可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，从而达到元器件装配和导线连接的一体化，将复杂的线路布在其中，避免了色线/漆包线的穿引，组桥仅需把敏感元件端子与柔性电路板相应的端子进行并排连接就可实现，连接很规整，方便，外观简洁，另外柔性电路具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。 未经补偿的称重传感器计量性能会随温度的变化而改变，比如零点温度变化，满量程温度变化，蠕变的温度差异。为了实现温度补偿，在柔性电路板4上配置了温度元件3，用于探知温度。结合原始的重量数据和温度数据，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种称重传感器，包括： 传感元件(1)，所述传感元件(1)上配置有敏感元件(2)，用于将感知到的应变转化为电信号； 线路布在其中的柔性电路板(4)，所述敏感元件(2)通过所述柔性电路板(4)组成测量电路，以将力信号转化为电信号，从而获得重量数据。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾文波，殷太根，夏广平，马丁·基希纳，
申请(专利权)人：梅特勒托利多常州精密仪器有限公司，梅特勒托利多常州测量技术有限公司，梅特勒托利多常州称重设备系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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