力传感器智能化测量系统主要分为应变片式力传感器和单片机
两大板块。应变片式力传感器的作用是将实际测得的力转换成电压信号，首先在
力的作用下传感器弹性体发生机械形变，由于电阻应变片是紧紧依附在弹性体上
的，弹性体的形变会导致应变片也发生相应的机械形变。电阻应变片的机械形变
量会转化为相应的电阻变化量 ΔR，由四个电阻应变片构成的电桥电路会将电阻
变化量 ΔR 转换为可直接测量的电压信号 [62] 。其次，将经过放大后的传感器电压
值通过 A/D 转换模块进行模数转换，然后与温度传感器模块测得的数据输入一
同单片机，在单片机中通过第三章的 GA&BP 算法模型进行数据融合，可以有效
解决应变片式力传感器温度漂移的问题。此外，单片机的 LCD 显示模块可以显
示实际温度值和经算法处理后的预测力值，当实际加载的力超过本文所设计的应
变片式力传感器的阈值时报警模块可以提示。最后，通过蓝牙模块可以将 LCD
所显示的内容传输到安卓系统的手机 App 上，方便人们实时远距离查看。本文
所设计的力传感器智能化测量系统的功能模块示意图如图 4-1 所示，为了使各模
块正常工作，本章还设计了直流稳压电源部分为整套系统提供各个模块正常工作
时所需的稳定直流电压。 |
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