一种传感器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种传感器系统，包括：传感器单元和外部控制器；所述传感器单元包括传感器模组和存储器，所述外部控制器包括放大器和微控制器；所述传感器模组的电源端和外部控制器连接，所述传感器模组的信号端和所述外部控制器的放大器的输入端连接，所述放大器的输出端和微控制器连接；所述微控制器还和存储器通讯连接；所述存储器，用于预先存储传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程。传感器模组在外界力的作用下产生机械形变，输出电压值到外部控制器，外部控制器根据电压值、输出灵敏度和初始零点值直接检测出外界力，无需再对安装后的传感器模组进行检测校准。相比传统传感器，效率、可靠性和检测精度都有很大提升。

A kind of sensor system

The utility model relates to a sensor system, including a sensor unit and an external controller. The sensor unit comprises a sensor module and a memory, the external controller includes an amplifier and a micro controller, the power supply end of the sensor module is connected with an external controller, and the signal end of the sensor module and the sensor module are connected to the sensor module and the signal end of the sensor module and the sensor module. The input end of the amplifier of the external controller is connected, the output end of the amplifier is connected with the micro controller, and the microcontroller is also connected with the memory communication; the memory is used to store the output sensitivity of the sensor module in advance, the initial zero point value and the maximum range. The sensor module produces mechanical deformation under the action of external force, and the output voltage is to the external controller. The external controller detects the external force directly according to the voltage value, the output sensitivity and the initial zero point value, and does not need to detect and calibrate the sensor module after the installation. Compared with traditional sensors, the efficiency, reliability and accuracy of detection have been greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种传感器系统
本技术涉及传感检测
，特别是涉及一种传感器系统。
技术介绍
现有很多压力、传感器系统大多都是应变片来检测结构件的形变来测出实际的负载重量。而应变片的加工结构存在离散性，对应的输出灵敏度，初始零点电压都不一致。这就使得实际应用中客户需要在使用现场再对单个传感器个体做进一步校准、检测和调试。如果其中一个步骤或方法出错，势必影响传感器的实际使用，费时费力。同时，目前市场上的传感器也大多没有温度检测功能。而实际应用都存在温漂的问题，如果不将温度纳入计算，检测的数据都会影响传感器的整体精度。
技术实现思路
基于此，有必要针对在使用现场再对单个传感器个体做进一步校准、检测和调试的问题，提供一种传感器系统。一种传感器系统，包括：传感器单元和外部控制器；所述传感器单元包括传感器模组和存储器，所述外部控制器包括放大器和微控制器；所述传感器模组的电源端和外部控制器连接，所述传感器模组的信号端和所述外部控制器的放大器的输入端连接，所述放大器的输出端和微控制器连接；所述微控制器还和存储器通讯连接；所述存储器，用于预先存储传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程。优选地，所述微控制器还和存储器单线通讯连接。优选地，所述外部控制器还包括数据接收发送模块；微控制器通过所述数据接收发送模块还和存储器单线通讯连接。优选地，所述存储器为非易失性存储芯片。优选地，所述非易失性存储芯片为DS28E05。优选地，所述微控制器为单片机。优选地，所述单片机为C8051F524。优选地，所述传感器单元的外部为灌胶密封。优选地，所述传感器模组为惠斯通电结构形式。优选地，所述传感器模组为压力和/或张力传感器。本方案的工作原理及有益效果如下：所述传感器系统在出厂前，将传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程等相关参数存储在存储器中。出厂后，所述传感器系统在现场使用时，外部控制器直接从存储器中读出传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程等相关参数，传感器模组在外界力的作用下产生机械形变，输出电压值到外部控制器，外部控制器根据电压值、输出灵敏度和初始零点值直接检测出外界力，无需再对安装后的传感器模组进行检测校准。相比传统传感器，效率、可靠性和检测精度都有很大提升。附图说明图1为一实施例的传感器系统的示意性结构图；图2为另一实施例的传感器系统的示意性结构图；图3为一实施例的传感器模组的示意性结构图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1-3，一种传感器系统，包括：传感器单元1和外部控制器2；所述传感器单元1包括传感器模组11和存储器12，所述外部控制器2包括放大器21和微控制器22；所述传感器模组11的电源端和外部控制器2连接，所述传感器模组11的信号端和所述外部控制器2的放大器21的输入端连接，所述放大器21的输出端和微控制器22连接；所述微控制器22还和存储器12通讯连接；所述存储器12，用于预先存储传感器模组11的输出灵敏度，初始零点值和最大量程。在本实施例，所述传感器单元1通过连接线缆3和外部控制器2连接。所述传感器模组11的电源端和外部控制器2连接，外部控制器2通过连接线缆3提供9V的恒定电压源给传感器模组11为其供电。所述传感器模组11为压力和/或张力传感器，为惠斯通电结构形式。其压力检测原理是基于应变效应。参见图3，传感器模组11中的应变片作为半导体材料在外界力的作用下产生机械形变，使其电阻值发生变化。所述传感器模组的应变片所受外界力和电阻值改变量的关系式如下：其中，R：应变片原电阻值Ω(欧姆)。ΔR：伸长或压缩所引起的电阻变化Ω(欧姆)。K：应变片的灵敏系数。ε：应变片所受外界力。例如R1电阻值发生变化时，使得R1,R4节点的电压发生变化，使得传感器模组11输出一组正比于所承受压力，张力重量的电压值ΔV，通过连接线缆3传送至外部控制器2进行信号放大至合适采集的范围值。由微处理器进行数据采集，将模拟量转换成数字量。在本实施例，所述微控制器22还和存储器12单线通讯连接。所述存储器12为非易失性存储芯片(NVM)。所述非易失性存储芯片为DS28E05。所述非易失性存储芯片预先存储传感器模组11的输出灵敏度(kg/mV)，初始零点值(V0)和最大量程及其他相关参数(序列号，批次，时间信息等)，还可以掉电保存。更进一步地，所述外部控制器2还包括数据接收发送模块23；微控制器22通过所述数据接收发送模块23还和非易失性存储芯片单线通讯连接。在实际检测压力之前，由外部控制器2通过数据接收发送模块23输出特定的单线通讯指令和非易失性存储芯片进行参数读、写数据操作。外部控制器2和非易失性存储芯片之间的单线通讯兼有通讯校验容错检查等功能，保证通讯的可靠性操作。如当前传感器模组11的负载重量为nkg,对应的信号端输出电压差经放大采集为V1，则可以即时计算出当前的负载重量n为(输出灵敏度(kg/mV)*(V1-V0))。该传感器模块的输出灵敏度(kg/mV)和初始零点值(V0)在出厂前可以用标准重量测试出来并存储在非易失性存储芯片里面。无需在使用现场再对传感器模组11做进一步的校准检测，整体可靠性、效率都得到很大地提高。在本实施例，所述微控制器22为单片机。所述单片机为C8051F524。在本实施例，所述传感器单元1的外部为灌胶密封，达到进一步防水防腐蚀的效果。所述传感器系统在出厂前，将传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程等相关参数存储在存储器中。出厂后，所述传感器系统在现场使用时，外部控制器直接从存储器中读出传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程等相关参数，传感器模组在外界力的作用下产生机械形变，输出电压值到外部控制器，外部控制器根据电压值、输出灵敏度和初始零点值直接检测出外界力，无需再对安装后的传感器模组进行检测校准。相比传统传感器，效率、可靠性和检测精度都有很大提升。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器系统，其特征在于，包括：传感器单元和外部控制器；所述传感器单元包括传感器模组和存储器，所述外部控制器包括放大器和微控制器；所述传感器模组的电源端和外部控制器连接，所述传感器模组的信号端和所述外部控制器的放大器的输入端连接，所述放大器的输出端和微控制器连接；所述微控制器还和存储器通讯连接；所述存储器，用于预先存储传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程。

【技术特征摘要】
1.一种传感器系统，其特征在于，包括：传感器单元和外部控制器；所述传感器单元包括传感器模组和存储器，所述外部控制器包括放大器和微控制器；所述传感器模组的电源端和外部控制器连接，所述传感器模组的信号端和所述外部控制器的放大器的输入端连接，所述放大器的输出端和微控制器连接；所述微控制器还和存储器通讯连接；所述存储器，用于预先存储传感器模组的输出灵敏度，初始零点值和最大量程。2.根据权利要求1所述的传感器系统，其特征在于，所述微控制器还和存储器单线通讯连接。3.根据权利要求2所述的传感器系统，其特征在于，所述外部控制器还包括数据接收发送模块；微控制器通过所述数据接收发送模块还和存储器单...

【专利技术属性】
技术研发人员：马信昌，钟胜，
申请(专利权)人：东莞市搏信智能控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44