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龙图腾网获悉北京深谋科技有限公司申请的专利适用于压电多维力测量系统的小型化智能信号解耦装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120232572B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510479214.X，技术领域涉及：G01L5/167；该发明授权适用于压电多维力测量系统的小型化智能信号解耦装置是由蔡海;张君娜;李印鹏;陈建平设计研发完成，并于2025-04-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本适用于压电多维力测量系统的小型化智能信号解耦装置在说明书摘要公布了：本发明提出了一种适用于压电多维力测量系统的小型化智能信号解耦装置，属于信号测量与解耦技术领域；包括若干压电式六维力传感器，采集六维力原始信号，并通过线缆输出电荷信号；前端信号采集单元，用于并行的接收若干压电式六维力传感器输出的电荷信号，并将电荷信号进行信号处理后，向外输出模拟信号；智能数据解耦单元，与前端信号采集单元电性连接，用于接收前端信号采集单元输出的模拟信号，并通过内置的解耦与误差补偿算法，对模拟信号对应的六维力原始信号进行数据解耦和测量误差补偿，得到解耦后的六维力信号；其中，智能数据解耦单元还向前端信号采集单元提供电源。本发明引入自适应的准静态电荷泄漏校正与温漂补偿算法，从而改善解耦精度，还通过层叠的PCB结构，消除信号串扰的同时，简化了设备的体积。

本发明授权适用于压电多维力测量系统的小型化智能信号解耦装置在权利要求书中公布了：1.一种适用于压电多维力测量系统的小型化智能信号解耦装置，其特征在于，包括： 若干压电式六维力传感器，采集六维力原始信号，并通过线缆输出电荷信号； 前端信号采集单元，用于并行的接收若干压电式六维力传感器输出的电荷信号，并将电荷信号进行信号处理后，向外输出模拟信号； 智能数据解耦单元，与前端信号采集单元电性连接，用于接收前端信号采集单元输出的模拟信号，并通过内置的解耦与误差补偿算法，对模拟信号对应的六维力原始信号进行数据解耦和测量误差补偿，得到解耦后的六维力信号； 其中，智能数据解耦单元还向前端信号采集单元提供电源； 所述智能数据解耦单元包括主控制器、人机交互模块、板载电源和通信模块；主控制器与人机交互模块和通信模块连接，主控制器内置的解耦与误差补偿算法，用于接收前端信号采集单元输出的模拟信号，对模拟信号进行数据解耦和测量误差补偿，得到解耦后的六维力信号并分别发送给人机交互模块和通信模块；板载电源为主控制器和人机交互模块供电，并作为若干电荷信号处理模块的外部电源输入；人机交互模块用于输出显示解耦后的六维力信号；通信模块用于参数配置、设备调试或者将解耦后的六维力信号实时传输至上位机或者物联网设备； 解耦和测量误差补偿算法，包括如下内容： S1：主控制器上配置有ADC模块，ADC模块的输入通道与若干电荷信号处理模块的输出端一一对应设置；主控制器调节程控电压增益电路的增益档位，确定程控增益后的电压信号的量程； S2：主控制器使用基于汉宁窗函数的M阶FIR带通滤波算法对输入的模拟信号进行去噪，得到原始电压信号Un并存入主控制器的FIFO缓冲区队列，对满足模拟信号的电压量程的原始电压信号Un进行提取，补偿ADC模块各输入通道输入的原始电压信号的增益：U1×n＝G1×nUn，n＝6，7，8，G1×n为增益补偿，为补偿增益后的原始电压信号U1×n，然后根据各通道的电荷映射关系，计算与各向力线性相关的六维电荷累积积分量UFT：UFT＝[UFx，UFy，UFz，UMx，UMx，UMx]＝U1×nIn×6，UFx，UFy，UFz，UMx，UMx，UMx为六维电荷累计积分，In×6为通道映射矩阵； S3：使用线性回归方法标定的压电式六维力传感器压电转换增益系数向量A1×6和偏置系数向量b1×6：FT1×6＝A1×6UFT+b1×6，FT1×6为初步解耦的六维力原始信号测量数据； S4：对初步解耦的六维力原始信号测量数据进行二次解耦，基于最小二乘法对压电式六维力传感器的多轴耦合误差进行标定，使用最优估计得到的解耦系数矩阵求解压电式六维力传感器的六维力原始信号的精确测量结果FTd：FTd＝D6×6FT1×6，其中D6×6为解耦系数矩阵，为轴向标定试验的真实测量值； S5：测量误差补偿算法包括准静态电荷泄露校正和温漂补偿；准静态电荷泄露校正是使用精密电荷放大电路中的电荷泄放模拟开关SW1，待前端信号采集单元完成初始化并启动测量任务后，首先执行一次电荷泄放复位操作，连续采集一段时间若干压电式六维力传感器的静态电荷信号URaw，记录当前环境温度T，当测量的有效数据量达到设定阈值后，对若干输入通道对应的电荷泄漏系数进行线性拟合，获得当前环境温度参数下的电荷泄漏速度vN和准静态电荷偏置量sNT，主控制器通过下式计算实时补偿电荷测量结果UN：UN＝vNURaw+sNT，N＝[1，2，...，n]； 温漂补偿是使用内部温度补偿电路和当前环境温度T，待前端信号采集单元上电后，根据设定的温度保持阈值，通过比例调节方法调节加热功率电阻阵列的输出功率使前端信号采集单元达到设定的工作温度，主控制器根据解算的温度测量值与设定的温度保持阈值的偏差，调节功率驱动单元的加热驱动信号的占空比，使前端信号采集单元的工作温度保持恒定； S6：主控制器根据计算得到的实时补偿电荷测量结果修正，补偿准静态电荷泄露和温度漂移，并将当前温度下的补偿量保存在主控制器中。

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