專利名稱：使用半橋荷重元的多維方向檢測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，尤指一種適用于檢測物體位置所使用半橋荷重元的多維方向檢測器。
背景技術：
傳統(tǒng)的荷重元(load cell)常應用于重量測量，如圖1所示，為現(xiàn)有技術用于例如電子體重計的荷重元電路圖，其中應變片(strain gage)C1、C2、T1和T2形成一全橋荷重元(惠斯頓電橋)，惠斯頓電橋施加有一外加電壓源(E+，E-)，并組裝于應變產(chǎn)生器上，當應變產(chǎn)生器在應變感測面積上的荷重元感測一應變產(chǎn)生，應變片C1和C2的電阻值以及應變片T1和T2的電阻值會以彼此相反的方向改變，其全橋荷重元產(chǎn)生輸出電壓Vo+和Vo-，其電壓會運用于運算放大器91的反相輸入端和非反相輸入端，再經(jīng)由訊號處理后，可以根據(jù)其輸出值對應其應變力的大小。
如果以上述荷重元用在檢測多維方向的系統(tǒng)中，一般可以采用一顆或是多顆全橋荷重元(Full Bridge Load Cell)，以個別讀取方式，來測量每一維(Dimension)的數(shù)值大小，但是當系統(tǒng)需要檢測更多維量時，整個系統(tǒng)不僅變得更加復雜而且昂貴，同時在校正上也需要消耗更多的時間。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在提供一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其利用成本較低與結構簡單的半橋荷重元，通過切換電路的切換而可檢測物體所在的位置等維量，而有效降低多維方向檢測器的成本及提高多維方向檢測器的效能。
依據(jù)本發(fā)明的一特色，本發(fā)明提出一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測物體在每一維度的維量，其包括模擬數(shù)字轉換器，其將一模擬信號轉換為一數(shù)字信號；多個半橋荷重元，每一半橋荷重元為兩個負載元件相互連接所組成，且任兩半橋荷重元可組成一全橋荷重元，用以檢測對應該物體的測量值；多工裝置，其多工裝置將兩個半橋荷重元相互連接，構成完整的一全橋荷重元，并將全橋荷重元上代表測量值的模擬信號傳送至模擬數(shù)字轉換器；以及中央處理單元，控制多工裝置由多個半橋荷重元中分別選擇兩個半橋荷重元來組成多個全橋荷重元，而檢測對應物體的多個測量值，并由模擬數(shù)字轉換器將代表物體的測量值的模擬信號轉換為數(shù)字信號，中央處理單元依據(jù)數(shù)字信號對應的多個測量值而判讀物體的所有維量。
依據(jù)本發(fā)明的另一特色，本發(fā)明提出一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體的位置及所受重力等三維度的維量，其包括模擬數(shù)字轉換器，其將一模擬信號轉換為一數(shù)字信號；第一至第三半橋荷重元，每一第一至第三半橋荷重元分別為兩個負載元件相互連接所組成；多工裝置，其分別將第一及第二半橋荷重元相互連接而構成完整的一第一全橋荷重元，以檢測對應物體的第一受力測量值，將第二及第三半橋荷重元相互連接而構成完整的第二全橋荷重元，以檢測對應物體的第二受力測量值，及將第一及第三半橋荷重元相互連接而構成完整的第三全橋荷重元，以檢測對應物體的一第三受力測量值，多工裝置并將第一至第三全橋荷重元上代表第一至第三受力測量值的模擬信號傳送至模擬數(shù)字轉換器，以將之轉換為數(shù)字信號；以及中央處理單元，其依據(jù)該數(shù)字信號對應的第一至第三受力測量值而判讀該物體的位置及所受重力。
依據(jù)本發(fā)明的再一特色，本發(fā)明提出一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體的位置及所受重力等三維度的維量，其包括模擬數(shù)字轉換器將一模擬信號轉換為一數(shù)字信號；第一至第四半橋荷重元，每一第一至第四半橋荷重元為兩個負載元件相互連接所組成；多工裝置分別將該第一及第二半橋荷重元相互連接而構成完整的一第一全橋荷重元，以檢測對應物體的一第一受力測量值，同時將第三及第四半橋荷重元相互連接而構成完整的一第二全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第二受力測量值，檢測到第一及第二受力測值后，再將第一及第四半橋荷重元相互連接而構成完整的一第三全橋荷重元，用以檢測對應物體的一第三受力測量值，及同時將第二及第三半橋荷重元相互連接而構成完整的一第四全橋荷重元，用以檢測對應物體的一第四受力測量值，多工裝置并將第一至第四全橋荷重元上代表該第一至第四受力測量值的模擬信號傳送至該模擬數(shù)字轉換器，以將之轉換為數(shù)字信號；以及中央處理單元，其依據(jù)數(shù)字信號對應的第一至第四受力測量值而判讀物體的位置及所受重力。
圖1為現(xiàn)有技術的全橋荷重元的電路圖。
圖2(a)為本發(fā)明的系統(tǒng)架構圖。
圖2(b)為M個半橋荷重元1構成M(M-2)/2個維量的示意圖。
圖3為本發(fā)明使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體的位置及所受重力等三維度的維量的架構圖。
圖4(a)至(d)為3個半橋荷重元件的運作示意圖。
圖5(a)至(c)為3個各別半橋荷重元的計算方法的示意圖。
圖6(a)至(c)為4個半橋荷重元件的運作示意圖。
圖7(a)至(c)為4個半橋荷重元的計算方法的示意圖。
主要元件符號說明
半橋荷重元1 多工裝置2 模擬數(shù)字轉換器3 中央處理單元4負載元件11運算放大器91
具體實施例方式 本發(fā)明為一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，如圖2(a)所示，為本發(fā)明的系統(tǒng)架構圖，其包括有半橋荷重元(HBLC)1、多工裝置(Multiplexer)2、模擬數(shù)字轉換器(ADC)3、以及中央處理單元CPU4，其多工裝置2經(jīng)由中央處理單元4的控制，將不同的半橋荷重元1相互連接，以構成一完整的全橋荷重元，并將荷重元上的模擬信號傳送給模擬數(shù)字轉換器3，而模擬數(shù)字轉換器3將其接收到的模擬信號轉換成數(shù)字信號，而后中央處理單元4根據(jù)這些對應的數(shù)值作數(shù)學運算，以運算出物體的所有維量。
如圖2(b)所示，為M個半橋荷重元1構成檢測M(M-2)/2個維量的多維方向檢測器的示意圖，例如，當為3個半橋荷重元1時，第一半橋荷重元1和第二半橋荷重元1能夠構成第一全橋荷重元，以獲得一維量，又第一半橋荷重元1和第三半橋荷重元1能夠構成第二全橋荷重元，以獲得第二維量，以及第二半橋荷重元1和第三半橋荷重元1能夠構成第三全橋荷重元，以獲得第三維量，因此，3個半橋荷重元1能夠構成3個維量；以此類推，當4個半橋荷重元1時，即可構成6個維量，直到M個半橋荷重元1能夠構成M(M-2)/2個維量。
圖3為本發(fā)明使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體的位置及所受重力等三維度的維量的架構圖，其包括有三個半橋荷重元1、一多工裝置2、一模擬數(shù)字轉換器3、以及一中央處理單元4，三個半橋荷重元1連接至多工裝置2，并由多工裝置2控制半橋荷重元1相互連接，以及將各別產(chǎn)生的信號傳送至模擬數(shù)字轉換器3，模擬數(shù)字轉換器3將其信號由模擬信號轉換成數(shù)字信號，再將此數(shù)字信號傳送給中央處理單元4，并且計算出相對應的位置和重力。
圖4為3個半橋荷重元件的運作示意圖，如圖4(a)所示，A、B、以及C為各別獨立的半橋荷重元1，此三個半橋荷重元1為各具兩個負載元件11相互連接所組成并具有三個端點，如A半橋荷重元1包括有a-端點、a+端點、以及a端點，B半橋荷重元1包括有b-端點、b+端點、以及b端點，C半橋荷重元1包括有c-端點、c+端點、以及c端點；圖4(b)所示為當多工裝置2連接A和B半橋荷重元1時，此時，A半橋荷重元1的a+端點和B半橋荷重元1的b-端點，以及A半橋荷重元1的a-端點和B半橋荷重元1的b+端點相互連接，以形成一個全橋荷重元，而A半橋荷重元1的a端點和B半橋荷重元1的b端點則連接一外加電壓源(E+，E-)，此時利用A、B半橋荷重元1形成的全橋荷重元能夠測得一第一信號；圖4(c)所示為當多工裝置2連接B和C半橋荷重元1時，此時，B半橋荷重元1的b+端點和C半橋荷重元1的c-端點，以及B半橋荷重元1的b-端點和C半橋荷重元1的c+端點相互連接，以形成一個全橋荷重元，而B半橋荷重元1的b端點和C半橋荷重元1的c端點則連接一外加電壓源(E+，E-)，此時利用B、C半橋荷重元1形成的全橋荷重元能夠測得一第二信號；圖4(d)所示為當多工裝置2連接A和C半橋荷重元1時，此時，A半橋荷重元1的a+端點和C半橋荷重元1的c-端點，以及A半橋荷重元1的a-端點和C半橋荷重元1的c+端點相互連接，以形成一個全橋荷重元，而A半橋荷重元1的a端點和C半橋荷重元1的c端點則連接一外加電壓源(E+，E-)，此時利用A、C半橋荷重元1形成的全橋荷重元能夠測得一第三信號；上述的第一、第二、以及第三信號通過模擬數(shù)字轉換器3將模擬信號轉換成數(shù)字信號，再將其各個數(shù)字信號傳送至中央處理單元4，即可計算出相對應的位置和重力。
圖5為中央處理單元4對三個各別半橋荷重元的計算方法的示意圖，圖5(a)所示，為三個半橋荷重元1所構成的三角平面，以B半橋荷重元1為原點，A半橋荷重元1的位置為(Ax，Ay)，C半橋荷重元1的位置為(Cx，0)，并將其示為A、B、以及C等三個點，O(Ox，Oy)為一物體所在位置，其物體位于三個半橋荷重元1所構成的三角平面之中，N為通過A點和線段BC的中線和通過B點和線段AC的中線的交點，并且也是三個半橋荷重元1所構成的三角平面的重心，L1為通過C(Cx，0)及重心N的直線，并且交于線段AB上的P點，L2為通過物體位置且平行于線段AB的直線，并于L1上交于一點Q，三個半橋荷重元1所構成的三角平面可得到下列方程式 P(Px，Py)和Q(Qx，Qy)可以上述表達式(1)-(4)經(jīng)下述推導而得 P(Px，Py)...........(1)+(3) Q(Qx，Qy)..........(3)+(4) 因此物體所感測到的重力FAB(Ox，Oy)為 此處的W為物體的重力。
圖5(b)所示，以B半橋荷重元1為原點，A半橋荷重元1的位置為(Ax，Ay)，C半橋荷重元的位置為(Cx，Cy)，O(Ox，Oy)為一物體所在位置，其物體位于三個半橋荷重元1所構成的三角平面之中，N為通過A點和線段BC的中線和通過C點和線段AB的中線的交點，并且也是三個半橋荷重元1所構成的三角平面的重心，L3為通過B(0，0)及重心N的直線，并且交于線段AB上的S點，L4為通過物體位置且平行于線段AC的直線，并于L3上交于一點R，三個半橋荷重元1所構成的三角平面可得到下列方程式 S(Sx，Sy)和R(Rx，Ry)可以上述表達式(1)-(4)經(jīng)下述推導而得 S(Sx，Sy)............(2)+(3) R(Rx，Ry)............(3)+(4) 因此物體所感測到的重力FAC(Ox，Oy)為 此處的W為物體的重力。
圖5(c)所示，以B半橋荷重元1為原點，A半橋荷重元1的位置為(Ax，Ay)，C半橋荷重元的位置為(Cx，Cy)，O(Ox，Oy)為一物體所在位置，其物體位于三個半橋荷重元1所構成的三角平面之中，N為通過B點和線段AC的中線和通過C點和線段AB的中線的交點，并且也是三個半橋荷重元1所構成的三角平面的重心，L5為通過A(Ax，Ay)及重心N的直線，并且交于線段BB上的T點，L6為通過物體位置且平行于線段BC的直線，并于L5上交于一點U，三個半橋荷重元1所構成的三角平面可得到下列方程式 T(Tx，Ty)和U(Ux，Uy)可以上述表達式經(jīng)下述推導而得 U(Ux，Uy) Uy＝Oy 因此物體所感測到的重力FBC(Ox，Oy)為 此處的W為物體的重力。因此，可利用上述推導出的公式推算出物體的位置和重力，并且上述物體所感測到的重力公式的和即為2倍的重力(W)。
圖6為四個半橋荷重元件的運作示意圖，如圖4(a)所示，為A、B、C、以及D各別獨立的半橋荷重元件1，此四個半橋荷重元1為各具兩個負載元件11相互連接所組成并具有三個端點，如A半橋荷重元1包括有a-端點、a+端點、以及a端點，B半橋荷重元1包括有b-端點、b+端點、以及b端點，C半橋荷重元1包括有c-端點、c+端點、以及c端點，D半橋荷重元1包括有d-端點、d+端點、以及d端點；圖4(b)所示為當多工裝置2分別連接A和B半橋荷重元1以及C和D半橋荷重元1時，此時，A半橋荷重元1的a+端點和B半橋荷重元1的b-端點，以及A半橋荷重元1的a-端點和B半橋荷重元1的b+端點相互連接，以形成一個全橋荷重元，C半橋荷重元1的c+端點和D半橋荷重元1的d-端點，以及C半橋荷重元1的c-端點和D半橋荷重元1的d+端點相互連接，以形成另一個全橋荷重元，而A半橋荷重元1的a端點和B半橋荷重元1的b端點以及C半橋荷重元1的c端點和D半橋荷重元1的d端點則分別連接一外加電壓源(E+，E-)，此時利用A、B半橋荷重元1和C、D半橋荷重元1分別形成的全橋荷重元能夠測得一第一和第二信號；圖4(c)所示為當多工裝置2分別連接A和D半橋荷重元1以及B和C半橋荷重元1時，此時，A半橋荷重元1的a+端點和D半橋荷重元1的d-端點，以及A半橋荷重元1的a-端點和D半橋荷重元1的d+端點相互連接，以形成一個全橋荷重元，B半橋荷重元1的b+端點和C半橋荷重元1的c-端點，以及B半橋荷重元1的b-端點和C半橋荷重元1的c+端點相互連接，以形成另一個全橋荷重元，而A半橋荷重元1的a端點和D半橋荷重元1的d端點以及B半橋荷重元1的b端點和C半橋荷重元1的c端點則分別連接一外加電壓源(E+，E-)，此時利用A、D半橋荷重元1和B、C半橋荷重元1分別形成的全橋荷重元能夠測得一第三和第四信號；上述的第一、第二、第三、以及第四信號通過模擬數(shù)字轉換器3將模擬信號轉換成數(shù)字信號，再將其各個數(shù)字信號傳送至中央處理單元4，即可計算出相對應的位置和重力。
圖7為四個半橋荷重元的計算方法的示意圖，如圖7(a)所示，為四個半橋荷重元1所構成的四邊形面平，此平面以B半橋荷重元1為原點，A半橋荷重元1的位置在(Ax，Ay)，C半橋荷重元1的位置在(Cx，0)，D半橋荷重元1的位置在(Dx，Dy)，O(Ox，Oy)為物體所在位置，并且位于四個半橋荷重元1所構成的四邊形面平之中，如圖7(b)所示，L為線段AB的中點，R為線段CD的中點，LV為并行線段LR并且通過物體位的線段，L1即為LV和AB交接點的位置到物體位置的水平距離，L2為物體位置到LV和CD交接點的位置的水平距離，又物體的重力將分配在A和B所形成的全橋荷重元和C和D所形成的全橋荷重元之上，因此可得下列公式 W＝FAB(X，Y)+FCD(X，Y) FAB(X，Y)/FCD(X，Y)＝L2/L1 FAB(X，Y)為A和B半橋荷重元1所組成的全橋荷重元上感測到的物體的重力，F(xiàn)CD(X，Y)為C和D半橋荷重元1所組成的全橋荷重元上感測到的物體的重力；如圖7(c)所示，G為線段BC的中點，T為線段AD的中點，LH為并行線段TG并且通過物體位的線段，L3即為LH和BC交接點的位置到物體位置的垂直距離，L4為物體位置到LH和AD交接點的位置的垂直距離，又物體的重力將分配在A和D所形成的全橋荷重元和B和C所形成的全橋荷重元的上，因此可得下列公式 W＝FAD(X，Y)+FBC(X，Y) FAD(X，Y)/FBC(X，Y)＝L4/L3 FAD(X，Y)為A和D半橋荷重元1所組成的全橋荷重元上感測到的物體的重力，F(xiàn)BC(X，Y)為B和C半橋荷重元1所組成的全橋荷重元上感測到的物體的重力，因此，利用上述4個公式即可求出物體的重力和位置。
上述實施例僅為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權利范圍自應以權利要求所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體在每一維度的維量，其特征在于，包括
一模擬數(shù)字轉換器，將一模擬信號轉換為一數(shù)字信號；
多個半橋荷重元，每一半橋荷重元為兩個負載元件相互連接所組成，且任兩半橋荷重元組成一全橋荷重元，用以檢測對應該物體的測量值；
一多工裝置，該多工裝置將兩個該半橋荷重元相互連接，構成完整的一全橋荷重元，該多工裝置并將該全橋荷重元上代表該測量值的模擬信號傳送至該模擬數(shù)字轉換器；以及
一中央處理單元，控制該多工裝置以由該多個半橋荷重元中分別選擇兩個半橋荷重元來組成多個全橋荷重元，而檢測對應該物體的多個測量值，并由該模擬數(shù)字轉換器將代表該物體的測量值的模擬信號轉換為數(shù)字信號，該中央處理單元依據(jù)該數(shù)字信號對應的多個測量值而判讀該物體的所有維量。
2.如權利要求1所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該多工裝置由M個該半橋荷重元來組成M*(M-1)/2個全橋荷重元，而檢測對應該物體的M*(M-1)/2個測量值，以最多構成M*(M-1)/2個維量，當中M為大于2的正整數(shù)。
3.如權利要求1所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該物體位在該多個半橋荷重元所圍成的空間之中。
4.如權利要求1所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該物體位在該多個半橋荷重元所圍成的一平面之中。
5.一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體的位置及所受重力等三維度的維量，其特征在于，包括
一模擬數(shù)字轉換器，將一模擬信號轉換為一數(shù)字信號；
第一至第三半橋荷重元，每一第一至第三半橋荷重元為兩個負載元件相互連接所組成；
一多工裝置，該多工裝置分別將該第一及第二半橋荷重元相互連接而構成完整的一第一全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第一受力測量值，將該第二及第三半橋荷重元相互連接而構成完整的一第二全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第二受力測量值，及將該第一及第三半橋荷重元相互連接而構成完整的一第三全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第三受力測量值，該多工裝置并將該第一至第三全橋荷重元上代表該第一至第三受力測量值的模擬信號傳送至該模擬數(shù)字轉換器，以將之轉換為數(shù)字信號；以及
一中央處理單元，其依據(jù)該數(shù)字信號對應的該第一至第三受力測量值而判讀該物體的位置及所受重力。
6.如權利要求5所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該中央處理單元控制該多工裝置將該第一至第三半橋荷重元相互連接而構成該第一至第三全橋荷重元。
7.如權利要求5所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該每一第一至第三半橋荷重元包含位于兩個負載元件兩端的第一及第二信號端點，及一位于兩個負載元件相連接處的第三信號端點。
8.如權利要求7所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該第一半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第二半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第一全橋荷重元，該第二半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第三半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第二全橋荷重元，該第一半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第三半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第三全橋荷重元。
9.如權利要求5所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該物體位在該第一至第三半橋荷重元所圍成的一三角平面之中，并且該第一至第三半橋荷重元于該三角平面的相對位置坐標為(Ax，Ay)、(0，0)及(Cx，0)。
10.如權利要求9所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該物體所在的位置(X，Y)及所受的重力W由下列方程式推導出
(a)2*W＝FAB(X，Y)+FBC(X，Y)+FAC(X，Y)
(b)FAB(X，Y)＝W*(1-X/CX+AXY/CXAY)
(c)FBC(X，Y)＝W*(1-Y/AY)
(d)FAC(X，Y)＝W*[X/CX＝Y*(CX-AX)/(CX-AY)]
當中，F(xiàn)AB(X，Y)為該第一全橋荷重元所檢測對應該對象的第一受力測量值，F(xiàn)BC(X，Y)為該第二全橋荷重元所檢測對應該對象的第二受力測量值，及FAC(X，Y)為該第一全橋荷重元所檢測對應該對象的一第三受力測量值。
11.一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，用以檢測一物體的位置及所受重力等三維度的維量，其特征在于，包括
一模擬數(shù)字轉換器，該模擬數(shù)字轉換器將一模擬信號轉換為一數(shù)字信號；
第一至第四半橋荷重元，每一第一至第四半橋荷重元為兩個負載元件相互連接所組成；
一多工裝置，該多工裝置分別將該第一及第二半橋荷重元相互連接而構成完整的一第一全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第一受力測量值，同時將該第三及第四半橋荷重元相互連接而構成完整的一第二全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第二受力測量值，將該第一及第四半橋荷重元相互連接而構成完整的一第三全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第三受力測量值，及同時將該第二及第三半橋荷重元相互連接而構成完整的一第四全橋荷重元，用以檢測對應該物體的一第四受力測量值，該多工裝置并將該第一至第四全橋荷重元上代表該第一至第四受力測量值的模擬信號傳送至該模擬數(shù)字轉換器，以將之轉換為數(shù)字信號；以及
一中央處理單元，其依據(jù)該數(shù)字信號對應的第一至第四受力測量值而判讀該物體的位置及所受重力。
12.如權利要求11所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該中央處理單元控制該多工裝置將該第一至第四半橋荷重元相互連接而構成該第一至第四全橋荷重元。
13.如權利要求11所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該半橋荷重元件各有三個信號端點。
14.如權利要求13所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該每一第一至第四半橋荷重元包含位于兩個負載元件兩端的第一及第二信號端點，及一位于兩個負載元件相連接處的第三信號端點。
15.如權利要求14所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該第一半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第二半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第一全橋荷重元，該第三半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第四半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第二全橋荷重元，該第一半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第四半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第三全橋荷重元，該第二半橋荷重元的第一及第二信號端點連接第三半橋荷重元的第一及第二信號端，形成該第四全橋荷重元。
16.如權利要求11所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該物體位在該第一至第四半橋荷重元所圍成的一矩形平面之中，并且該第一至第四半橋荷重元于該矩形平面的相對位置坐標為(Ax，Ay)、(0，0)、(Cx，0)及(DX，DY)。
17.如權利要求9所述的使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其特征在于，該物體所在位置(X，Y)及所受重力W由下列方程式推導出
(a)W＝FAB(X，Y)+FCD(X，Y)
(b)W＝FAD(X，Y)+FBC(X，Y)
(c)FAB(X，Y)/FCD(X，Y)＝L2/L 1
(d)FAD(X，Y)/FBC(X，Y)＝L4/L3
當中，F(xiàn)AB(X，Y)為該第一全橋荷重元所檢測對應該對象的第一受力測量值、FBC(X，Y)為該第二全橋荷重元所檢測對應該對象的第二受力測量值、FCD(X，Y)為該第三全橋荷重元所檢測對應該對象的第三受力測量值，及FAD(X，Y)為該第四全橋荷重元所檢測對應該對象的第四受力測量值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用半橋荷重元的多維方向檢測器，其包括模擬數(shù)字轉換器、多個半橋荷重元、多工裝置、以及中央處理單元，中央處理單元控制多工裝置由多個半橋荷重元中分別選擇兩個半橋荷重元來組成多個全橋荷重元，而檢測對應物體的多個測量值，并由模擬數(shù)字轉換器將代表物體的測量值的模擬信號轉換為數(shù)字信號，中央處理單元依據(jù)數(shù)字信號對應的多個測量值而判讀物體的所有維量。
文檔編號G01G19/44GK101799269SQ20091000752
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權日2009年2月11日
發(fā)明者張丕烈, 林達人, 林仲良, 龍章俊 申請人:佳士得科技股份有限公司