【技术实现步骤摘要】
本技术涉及六维力传感器，具体涉及一种六维力传感器信号采集系统。
技术介绍
1、多维力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器。在笛卡尔坐标系中力和力矩可以各自分解为三个分量，即三维力(fx、fy、fz)和三维力矩(tx、ty、tz)；因此，多维力最完整的形式是六维力/力矩传感器，能够感应三个方向的力和力矩。六维力传感器使用时需要同时对六路信号进行采集，可分为以下的步骤：1、通过仪表运放对信号进行差分放大，单端输出；2、对放大的信号进行滤波，保留有效的频率范围；3、采用多路复用通道模数转换芯片(adc)将单端输出的模拟信号转成数字信号；4、通过处理芯片将转换的数字信号读取并处理。但是，现有的六维力传感器进行信号采集时具有以下的不足：1、仪表运放的温漂较大(在uv级别)，当环境温度变化较大时，会造成信号的漂移，影响测量结果；2、单端输出进入adc的信号会受到pcb内部的各种干扰，从而带入噪声，不能有效发挥差分输入型adc的性能。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的上述问题，本申请提供了一种六维力传感器信号采集系统，用于对六维力传感器产生的电压信号进行采集、处理和传输。本申请的六维力传感器信号采集系统中设置有特定的电路结构，具有信号采集实时性好、抗干扰能力强、测量精度高等优点；而且该信号采集系统中集成设置了多种传输电路，可以应用到不同的工业场景中，适用范围广。
2、本申请的技术方案：六维力传感器信号采集系统，包括用于为系统供电的电源供电电路，以及
3、与现有技术相比，本申请的六维力传感器信号采集系统用于对六维力传感器产生的电压信号进行采集、处理和传输；使用时，先通过adc转换模块对六维力传感器产生的电压信号进行采集，并转换成数字信号后发送至主控处理模块，其中，在adc转换模块中设有前置滤波电路，用于对采集的电压信号进行滤波，可以有效减少电源纹波电压对六维力传感器的干扰，使得采集的电压信号更加可靠；再通过主控处理模块对接收到的数字信号进行运算处理，并转换成力信号，最后通过通讯传输模块建立主控处理模块与上位机的通信，将力信号发送至上位机，并接收上位机发送的控制指令，特定的电路构造，使得本申请的信号采集系统具有信号采集实时性好、抗干扰能力强、测量误差小等优点；此外，本申请的信号采集系统中集成设置了rs485传输电路、以太网传输电路和usart串口传输电路三种传输电路，从而可以应用到不同的工业场景中，适用范围广。
4、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述主控处理模块包括电性连接的处理器和外置存储器。由此，可以对处理器的内存进行扩展，便于主控处理模块存储更多的数据。
5、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述adc转换电路中的模数转换器为max11254。max11254是一款24位精密模数转换器，内置128倍放大电路，并通过一个spi串行接口进行通信，功率耗散低、性能出色；而且max11254模数转换器具有6通道采集功能，采样频率最高可达到12.8khz，适用于精确的直流测量。在adc转换电路中，采用max11254作为模数转换器，具有噪声少、能耗低、采样频率高、测量精度高等优点。
6、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述adc转换模块中还设有adc基准源电路，所述adc基准源电路用于为adc转换电路提供基准电压。从而，可以为adc转换模块采集电压信号提供基准点，使得采集的电压信号更加的准确，转换为数字信号时误差小。进一步的，所述adc基准源电路的主控芯片为ref5025芯片，可以为adc转换电路提供2.5v基准电压。ref5025芯片具有高精度、低温漂、低噪声等特性，并且具有出色的线路和负载调节性能，从而使得电压信号采集时可以具有更好的精度。
7、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述主控处理模块中的处理器为stm32f103系列微处理器。stm32f103系列微处理器拥有内置的arm核心，为实现mcu的需要提供了低成本的平台、缩减的管脚数目、降低的系统功耗，同时提供了卓越的计算性能和先进的中断响应，从而有助于整个信号采集系统实现更紧凑的尺寸和更低的功耗，使整个系统的搭建成本更低，构建更加方便。
8、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述usart串口传输电路中的主控芯片为ch340g芯片。ch340g所需的外围元器件少，使得usart串口传输电路设计简单，便于实施；而且ch340g芯片价格低廉，有利于控制成本。
9、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述rs485传输电路中的主控芯片为max485芯片。max485芯片的结构和引脚非常简单，便于电路接线。
10、作为优化，前述的六维力传感器信号采集系统中，所述以太网传输电路中的主控芯片为w5500芯片。w5500芯片集成了tcp/ip协议栈，10/100m以太网数据链路层(mac)及物理层(phy)，用户使用单芯片就能够在工业应用中拓展网络连接；而且w5500芯片可以支持80mhz速率；在以太网传输电路中使用w5500芯片，为整个信号采集系统提供了更加简易的互联网连接方案，而且还能够更好的实现高速网络通讯，减少系统能耗。
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1.六维力传感器信号采集系统，其特征在于：包括用于为系统供电的电源供电模块，以及与电源供电模块电性连接的主控处理模块、ADC转换模块和通讯传输模块；所述通讯传输模块包括RS485传输电路、以太网传输电路和USART串口传输电路；所述ADC转换模块包括ADC转换电路和前置滤波电路；所述前置滤波电路用于对六维力传感器发送的模拟信号进行滤波处理；所述ADC转换电路用于接收滤波后的模拟信号，并将其转换为数字信号，发送至主控处理模块；所述主控处理模块用于对ADC转换电路发送的数字信号进行运算处理，并将其转换成力信号，发送至通讯传输模块；所述通讯传输模块用于将接收到的力信号发送至上位机，并接收上位机发送的控制指令转发至主控处理模块。
2.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述主控处理模块包括电性连接的处理器和外置存储器。
3.根据权利要求2所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述处理器为stm32f103系列微处理器。
4.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述ADC转换模块中还设有ADC基准源电路，
5.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述ADC转换电路中的模数转换器为max11254。
6.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述USART串口传输电路中的主控芯片为CH340G芯片。
7.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述RS485传输电路中的主控芯片为MAX485芯片。
8.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述以太网传输电路中的主控芯片为W5500芯片。
...【技术特征摘要】
1.六维力传感器信号采集系统，其特征在于：包括用于为系统供电的电源供电模块，以及与电源供电模块电性连接的主控处理模块、adc转换模块和通讯传输模块；所述通讯传输模块包括rs485传输电路、以太网传输电路和usart串口传输电路；所述adc转换模块包括adc转换电路和前置滤波电路；所述前置滤波电路用于对六维力传感器发送的模拟信号进行滤波处理；所述adc转换电路用于接收滤波后的模拟信号，并将其转换为数字信号，发送至主控处理模块；所述主控处理模块用于对adc转换电路发送的数字信号进行运算处理，并将其转换成力信号，发送至通讯传输模块；所述通讯传输模块用于将接收到的力信号发送至上位机，并接收上位机发送的控制指令转发至主控处理模块。
2.根据权利要求1所述的六维力传感器信号采集系统，其特征在于：所述主控处理模块包括电性连接的处理器和外置存储器。
3.根据权利要...
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