信号处理电路以及载荷检测装置制造方法及图纸

信号处理电路是检测对象物的载荷的信号处理电路，取得设置为检测值因对象物的载荷而变化的第一物理传感器的第一输出值、和设置为检测值不因对象物的载荷而变化，且具有与第一物理传感器相同的电特性的第二物理传感器的第二输出值，计算第一输出值与第二输出值的差分值作为表示对象物的载荷的输出值。分值作为表示对象物的载荷的输出值。分值作为表示对象物的载荷的输出值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号处理电路以及载荷检测装置


[0001]本专利技术涉及信号处理电路以及载荷检测装置。

技术介绍

[0002]在下述专利文献1中公开了如下技术：在具备具有压电效应的应变传感器的传感器节点中，根据应变传感器的静电电容的减少率，推定应变传感器的劣化度，使用与应变传感器的劣化度对应的校正值，计算应变测量值。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2017
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3370号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]但是，专利文献1的技术推定应变传感器的劣化度，因此，无法准确地计算应变传感器的劣化度，因此，无法更高精度地计算应变测量值。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]一实施方式的信号处理电路是检测对象物的载荷的信号处理电路，取得设置为检测值因对象物的载荷而变化的第一物理传感器的第一输出值、和设置为检测值不因对象物的载荷而变化，且具有与第一物理传感器相同的电特性的第二物理传感器的第二输出值，计算第一输出值与第二输出值的差分值作为表示对象物的载荷的输出值。
[0010]专利技术效果
[0011]根据一实施方式的信号处理电路，能够计算考虑了物理传感器的检测值的经时变化的、高精度的载荷检测值。
附图说明
[0012]图1是一实施方式的载荷检测装置的结构图。
[0013]图2是表示一实施方式的第一应变传感器及第二应变传感器的输出特性的图。r/>[0014]图3是表示一实施方式的第一应变传感器及第二应变传感器的输出电压值的经时性变化的图。
[0015]图4是表示一实施方式的第一输出电压值与第二输出电压值的差分值的经时性变化的图。
[0016]图5是表示一实施方式的信号处理电路的处理的过程的流程图。
具体实施方式
[0017]以下，参照附图，对一实施方式进行说明。
[0018](载荷检测装置10的结构)
[0019]图1是表示一实施方式的载荷检测装置10的结构的图。图1所示的载荷检测装置10是检测对象物50的载荷的装置。如图1所示，载荷检测装置10具有：第一应变传感器12、第二应变传感器14、AFE芯片20以及信号处理电路30。
[0020]第一应变传感器12是“第一物理传感器”的一例，是电阻值(检测值)根据应变量而变化的电阻变化型的应变传感器。第一应变传感器12以在对对象物50施加载荷而产生了应变的情况下，该第一应变传感器12的电阻值(以下，表示为“第一电阻值”)变化的方式，相对于对象物50固定地设置。第一应变传感器12相对于对象物50的固定例如使用双面胶带、粘接剂等。由此，第一应变传感器12在对对象物50施加载荷而产生了应变的情况下，第一电阻值变化。例如，第一应变传感器12在伴随对象物50的应变而伸长的情况下，第一电阻值根据对象物50的应变量增加。相反地，第一应变传感器12在伴随对象物50的应变而缩小的情况下，第一电阻值根据对象物50的应变量减少。
[0021]第二应变传感器14是“第二物理传感器”的一例，是电阻值(检测值)根据应变量而变化的电阻变化型的应变传感器。第二应变传感器14使用具有与第一应变传感器12相同的电特性的应变传感器。另外，第二应变传感器14使用电阻值的经时变化量与第一应变传感器12相同的应变传感器。第二应变传感器14设置为，即使在对对象物50施加载荷而产生了应变的情况下，该第二应变传感器14的电阻值(以下，表示为“第二电阻值”)也不变化。例如，第二应变传感器14设置在不受对象物50的应变的影响的壳体内，与对象物50分离地设置等，由此，设置为即使在对对象物50施加载荷而产生了应变的情况下，第二电阻值也不变化。
[0022]此外，虽然省略图示，但第一应变传感器12构成为，通过构成桥接电路等，能够将与该第一应变传感器12的第一电阻值对应的电压值(以下，表示为“第一输出电压值”)作为“第一输出值”的一例而输出。
[0023]同样地，第二应变传感器14构成为，通过构成桥接电路等，能够将与该第二应变传感器14的第二电阻值对应的电压值(以下，表示为“第二输出电压值”)作为“第二输出值”的一例而输出。
[0024]AFE(Analog Front End：模拟前端)芯片20是在第一应变传感器12以及第二应变传感器14与信号处理电路30之间连接的集成电路。如图1所示，AFE芯片20具有：多路复用器(MUX)22、放大器(AMP)24以及A
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D转换器(ADC)26。
[0025]多路复用器22的输入端子与第一应变传感器12的输出端子和第二应变传感器14的输出端子连接。多路复用器22的输出端子与放大器24的输入端子连接。多路复用器22选择性地切换从第一应变传感器12输出的第一输出电压值和从第二应变传感器14输出的第二输出电压值并向放大器24输出。
[0026]放大器24的输入端子与多路复用器22的输出端子连接。放大器24的输出端子与A
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D转换器26的输入端子连接。放大器24对从多路复用器22输出的第一输出电压值和第二输出电压值进行放大，向A
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D转换器26输出。
[0027]A
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D转换器26的输入端子与放大器24的输出端子连接。A
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D转换器26的输出端子与信号处理电路30的输入端子连接。A
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D转换器26将从放大器24输出的第一输出电压值和第二输出电压值从模拟信号转换为数字信号，向信号处理电路30输出。
[0028]信号处理电路30的输入端子与A
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D转换器26的输出端子连接。信号处理电路30的
输出端子根据载荷检测装置10的利用目的，经由有线或无线与外部装置60(例如，假设微型计算机，但也可以是个人计算机、智能手机、平板终端、服务器等)连接。
[0029]信号处理电路30根据从A
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D转换器26输出的第一输出电压值和第二输出电压值来计算表示对象物50的载荷的载荷检测值。然后，信号处理电路30将计算出的载荷检测值向外部装置60输出。具体而言，信号处理电路30计算第一输出电压值与第二输出电压值的差分值作为表示对象物50的载荷的载荷检测值。
[0030]如上所述，第二应变传感器14设置为即使在对对象物50施加了载荷的情况下第二电阻值也不变化，且，第一应变传感器12的第一输出电压值的经时变化量与第二应变传感器14的第二输出电压值的经时变化量相同。因此，信号处理电路30通过从第一输出电压值减去第二输出电压值，能够计算第一输出电压值的经时变化量被第二输出电压值的经时变化量抵消的载荷检测值。
[0031]此外，信号处理电路30例如通过设置在AFE(Analog Front End：模拟前端)芯片20上的处理器、存储器等来实现。
[0032](第一应变传感器12和第二应变传感器14的输出特性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信号处理电路，检测对象物的载荷，其特征在于，取得设置为检测值因所述对象物的载荷而变化的第一物理传感器的第一输出值和设置为检测值不因所述对象物的载荷而变化且具有与所述第一物理传感器相同的电特性的第二物理传感器的第二输出值，计算所述第一输出值与所述第二输出值的差分值，作为表示所述对象物的载荷的载荷检测值。2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一物理传感器的所述第一输出值和所述第二物理传感器的所述第二输出值的经时变化量彼此相等。3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，所述载荷检测值是除去了基于所述第一物理传感器以及所述第二物理传感器的经时劣化的传感器输出值的变动量后的值。4.一种载荷检测装置，检测对象物的载荷，其特征在于，具有：第一物理传感器，其设置为检测值因所述对象物的载荷而变化；第二物理传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本康介，
申请(专利权)人：美蓓亚三美株式会社，
类型：发明
国别省市：