專利名稱：一種薄膜壓力測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種壓カ測試系統(tǒng)，特別涉及ー種薄膜壓カ測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在機械、電子、土木、工程力學、生物力學等領(lǐng)域中，為了不斷改進各類產(chǎn)品，使之更加耐用，要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性和受カ性能通過測試來優(yōu)化其性能。對于很小間距或者接觸面的受カ狀況，現(xiàn)有技術(shù)主要面臨如下困難目前常規(guī)的測カ系統(tǒng)，其測カ傳感器都比較厚(Imm以上)，且材質(zhì)堅硬(通常為金屬材質(zhì))，如果將其用于測量接觸壓カ，將導致測試環(huán)境變化，使得測試值不準確。雖然現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了使用薄膜壓カ傳感器來克服上述問題，但是現(xiàn)有的薄膜壓カ測試系統(tǒng)只能通過USB接ロ連接數(shù)值處理単元或擴展，無法兼容到用戶其他的數(shù)據(jù)采集終端，并且最多只能測量16通道的數(shù)據(jù)，其抗干擾性能、擴展性，以及多通道性能均較差。此外，現(xiàn)有薄膜壓カ測試系統(tǒng)由于只能通過USB接ロ，而實際應用 中USB線纜最大只能延長至3米左右，這也不利于測量和數(shù)據(jù)處理。再次，現(xiàn)有薄膜壓カ測試系統(tǒng)沒有配備專用的標定裝置，依然采用砝碼標定，導致標定結(jié)果準確性較低，不便于有效驗證測試結(jié)果。

實用新型內(nèi)容為了解決上述ー個或多個技術(shù)問題，本實用新型采用以下方案ー種薄膜壓カ測試系統(tǒng)，其包括薄膜壓カ傳感單元，所述系統(tǒng)還包括運算放大調(diào)制単元，所述調(diào)制單元將所述傳感單元感測的壓力信號線性化并輸出為標準0-5V電壓信號。其中，所述調(diào)制単元包括可變電阻，其阻值依據(jù)傳感單元的量程和型號而定。其中，所述調(diào)制単元包括濾波單元。其中，所述系統(tǒng)還包括聯(lián)機測試單元，所述聯(lián)機測試單元使得多個所述系統(tǒng)聯(lián)機測試。其中，所述系統(tǒng)還包括信號采集單元，所述采集単元用來采集所述調(diào)制單元輸出的電壓信號。其中，所述采集單元為0-5V或4_20mA信號采集單元。其中，所述系統(tǒng)還包括多通道適配單元，所述調(diào)制單元經(jīng)多通道適配單元連接到所述采集單元。其中，所述系統(tǒng)還包括A/D轉(zhuǎn)換單元和數(shù)值處理単元，所述采集單元經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元連接到數(shù)值處理單元。本實用新型提供的ー種薄膜壓カ測試系統(tǒng)，在實際應用中，該系統(tǒng)可以多系統(tǒng)聯(lián)機，甚至擴展至128通道，如果進一歩配合多通道適配單元，最高甚至可達1000通道同時測試，從而具備了很強的多通道測試能力。
圖I為本實用新型中的測試系統(tǒng)的ー個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中的標定裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中的標定裝置的一個實施例中夾具的主視圖和俯視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進ー步闡述本實用新型。參見圖1，如下所述實施例公開了ー種薄膜壓カ測試系統(tǒng)，其包括薄膜壓カ傳感單元，其特征在于所述系統(tǒng)還包括運算放大調(diào)制単元，所述調(diào)制単元將所述傳感單元感測的壓カ信號線性化并輸出為標準0-5V電壓信號。就上述實施例而言，所述運算放大調(diào)制単元有效利用了運放單元的線性化應用，將所述調(diào)制單元用于薄膜壓カ傳感單元，不僅實現(xiàn)了薄膜壓カ傳感單元輸出信號的線性化，而且實現(xiàn)了標準0-5V電壓信號的轉(zhuǎn)變，而標準0-5V信號很容易用于后期各種測量需求，這就使得本實施例能有效解決現(xiàn)有技術(shù)僅依靠USB接ロ而帶來的系統(tǒng)兼容性低的技術(shù)缺陷。本實用新型的創(chuàng)新性并不在于提出一種新的運放單元線性化電路或者利用運放單元實現(xiàn)標準0-5V電壓輸出，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的那樣，現(xiàn)有技術(shù)中存在多種運放単元線性化電路或者利用運放單元實現(xiàn)標準0-5V電壓輸出的技術(shù)手段。另外，通過導線連接傳感器，傳感器可以距離調(diào)制器最遠100-1000米以上的距離接入調(diào)制器，實現(xiàn)了傳感器的延長性。在另ー實施例中，所述調(diào)制単元包括可變電阻，其阻值依據(jù)傳感單元的量程和型號而定。舉例而言，傳感單元的激勵電壓取1-5V時，根據(jù)不同量程和型號的傳感單元，可變電阻調(diào)節(jié)時可以看作是運放增益電阻，其阻值可以在0. I-IOOk之間可調(diào)。從本質(zhì)上講，阻值其實依據(jù)傳感単元的線性化需求而定。在另ー實施例中，所述調(diào)制単元包括濾波單元。濾波方面，現(xiàn)有技術(shù)中有硬件濾波和軟件濾波，這都可以根據(jù)需要而采用。濾波單元無疑能夠增強該實施例所述系統(tǒng)的抗干擾性，這一點要比現(xiàn)有技術(shù)中僅用USB線纜而好得多。在另ー實施例中，所述系統(tǒng)還包括聯(lián)機測試單元，所述聯(lián)機測試單元使得多個所述系統(tǒng)聯(lián)機測試。這樣一來，多個所述系統(tǒng)，特別是其中的多個“傳感單元——調(diào)制單元”模塊尤其便于聯(lián)機工作，實現(xiàn)聯(lián)機方式下的多通道同時測試?，F(xiàn)有技術(shù)中存在多種多個傳感器聯(lián)機的技術(shù)手段，本實用新型的創(chuàng)新不在于提出新的聯(lián)機測試或共同測試手段，因此，此處不再贅述與此相關(guān)的現(xiàn)有技木。在另ー實施例中，所述系統(tǒng)還包括信號采集單元，所述采集単元用來采集所述調(diào)制單元輸出的電壓信號。毋庸置疑，本實施例更側(cè)重于信號的后期采集，以便后期對測試結(jié)果的處理。在另ー實施例中，所述采集單元為0-5V或4_20mA信號采集單元。顯然，這2者均是常見的標準采集方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員當然也可以采用其他非標準采集方式來采集調(diào)制單元輸出的電壓信號。就現(xiàn)有技術(shù)來講，既有有線的0-5V或4-20mA信號采集單元，也有無線的0-5V或4-20mA信號采集單元，均可以很方便地用于該實施例。[0024]在另ー實施例中，所述系統(tǒng)還包括多通道適配單元，所述調(diào)制單元經(jīng)多通道適配單元連接到所述采集単元。這樣的話，通過多通道適配單元來適配調(diào)制単元與采集單元，就能夠像本領(lǐng)域中常規(guī)的多通道適配單元那樣實現(xiàn)另ー種多通道同時測試。當然，該實施例中的多通道適配單元顯然也可以和前文所述的聯(lián)機測試單元共同來實現(xiàn)更多通道的同時測試。在另ー實施例中，所述系統(tǒng)還包括A/D轉(zhuǎn)換單元和數(shù)值處理單元,所述采集單元經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元連接到數(shù)值處理単元。這樣的話，就可以實現(xiàn)測試結(jié)果的數(shù)字化和后期的數(shù)值處理。數(shù)值處理単元，毋庸置疑，只要具備數(shù)值處理能力均可，而本領(lǐng)域中，對測試數(shù)值的處理，通常有顯示、存儲、分析、圖形化等多種處理方式。此外，本實用新型還公開了一種用于上述任ー實施例所述的系統(tǒng)的標定裝置，其包括臺架、壓カ荷載計、夾具，和加載頭，其中，所述加載頭位于壓カ荷載計的加壓端，所述夾具包括夾具頂部和底部；所述夾具頂部至底部開設(shè)ー貫通孔，所述貫通孔使得加載頭能夠貫通伸入夾具中；所述夾具底部具有與所述傳感単元相匹配的夾槽，所述夾槽使得所述傳感單元能夠通過夾槽插入夾具底部，并使得傳感單元的感應區(qū)暴露于所述貫通孔中，其·特征在于所述加載頭的直徑、貫通孔的孔徑以及感應區(qū)的徑向值三者近似相等。在另ー實施例中，所述裝置還包括旋轉(zhuǎn)扭把，所述扭把以旋轉(zhuǎn)的方式使得加載頭貫通伸入夾具中。參見圖2所示。圖3則為該實施例的中夾具的主視圖和俯視圖的示意圖。有益效果本實用新型采用的薄膜壓カ測試系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，并且能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中兼容性低、擴展性差、抗干擾能力不佳，和多通道測試能力不足，以及標定能力差等ー個或多個技術(shù)問題。本實用新型中的運算放大調(diào)制単元能使得測試系統(tǒng)便于輸出標準0-5V電壓信號，可以有效利用用戶已有的0-5V或4-20mA等信號采集單元，配合濾波単元能夠具備優(yōu)異的抗干擾性能。實際應用中，該測試系統(tǒng)可以多系統(tǒng)聯(lián)機，甚至擴展至128通道，如果進一歩配合多通道適配單元，最高甚至可達1000通道同時測試，從而具備了很強的多通道測試能力。此外，本實用新型中的標定裝置，可以對傳感單元的整條輸出曲線進行標定擬合，且能夠使各個傳感単元標定環(huán)境更統(tǒng)一，從而使準確性更高。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的主要優(yōu)點。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.ー種薄膜壓カ測試系統(tǒng)，其包括薄膜壓カ傳感單元，其特征在于所述系統(tǒng)還包括運算放大調(diào)制単元，所述調(diào)制單元將所述傳感單元感測的壓力信號線性化并輸出為標準0-5V電壓信號。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)制単元包括可變電阻，其阻值依據(jù)傳感單元的量程和型號而定。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)制単元包括濾波單元。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括聯(lián)機測試單元，所述聯(lián)機測試單元使得多個所述系統(tǒng)聯(lián)機測試。
5.如權(quán)利要求I至4任一所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括信號采集單元，所述采集単元用來采集所述調(diào)制單元輸出的電壓信號。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述采集單元為0-5V或4-20mA信號采集單元。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括多通道適配單元，所述調(diào)制單元經(jīng)多通道適配單元連接到所述采集単元。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括A/D轉(zhuǎn)換單元和數(shù)值處理單元，所述采集單元經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元連接到數(shù)值處理單元。
專利摘要本實用新型公開了一種薄膜壓力測試系統(tǒng)，其包括薄膜壓力傳感單元，其特征在于所述系統(tǒng)還包括運算放大調(diào)制單元，所述調(diào)制單元將所述傳感單元感測的壓力信號線性化并輸出為標準0-5V電壓信號。所述調(diào)制單元能使得該系統(tǒng)便于輸出標準0-5V電壓信號，以有效利用已有的0-5V或4-20mA等信號采集單元，兼容性和擴展性良好，配合濾波單元時具備優(yōu)異的抗干擾性能。實際應用中，該系統(tǒng)可以多系統(tǒng)聯(lián)機，甚至擴展至128通道，如果進一步配合多通道適配單元，最高甚至可達1000通道同時測試，從而具備了很強的多通道測試能力。
文檔編號G01L25/00GK202676365SQ20112053760
公開日2013年1月16日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者楊利麗 申請人:上海邑成測試設(shè)備有限公司