[实用新型]一种轮辐式并联压电六维力传感器

权利要求书

1.一种轮辐式并联压电六维力传感器，包括上盖（1）和下盖（3），其特征是：所述上盖（1）的上盖下表面（a）上开有圆环形上盖凹槽（c），所述下盖（3）的下盖上表面（a’）上开有与所述上盖凹槽（c）对称的下盖凹槽（c’），所述上盖下表面（a）上开有对称的导线孔（14），所述下盖上表面（a’）上开有对称的导线孔（15），所述上盖上同圆均布有八组轮辐一（12），所述每个轮辐一（12）下表面上开有方形凹槽二（d），所述下盖（3）上同圆均布有八组轮辐二（13），所述每个轮辐二（13）上表面上开有与所述凹槽二（d）对称的凹槽三（d’），所述每个凹槽三（d’）上表面都放置有力敏元件（2），所述力敏元件（2）的上表面与凹槽二（d）表面接触，所述每个导线孔（14）中都安装有空心螺钉（4），所述上盖（1）和下盖（3）分别对称设置有4个同圆均布的螺钉孔一（8），4个预紧螺钉一（6）穿过螺钉孔一（8）将所述上盖（1）、力敏元件（2）、下盖（3）安装在一起。

2.根据权利要求1所述的轮辐式并联压电六维力传感器，其特征是：所述凹槽二（d）的凹槽二表面（e）上开有8个同圆均布螺钉孔二（10），所述凹槽三（d′）的凹槽三上表面（e′）上开有8个同圆均布通孔（17），用8个预紧螺钉二（7）通过通孔（17）将力敏元件（2）施加预紧力。

3.根据权利要求1所述的轮辐式并联压电六维力传感器，其特征是：所述上盖（1）的上表面（b）上开有4个螺纹孔一（9），用于安装固定被测件，所述下盖（3）的下表面（b′）上开有螺纹孔二（11），用于安装固定传感器，所述上盖（1）的内壁（g）和下盖（3）的内壁（g′）起到分载和保护作用，通过调节内壁（g）、（g′）的厚度可实现不同的分载比。

4.根据权利要求1所述的轮辐式并联压电六维力传感器，其特征是：所述力敏元件（2）包括s₀、s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆、s₇ 8组力敏元件，其中s₀、s₂、s₄、s₆共4组力敏元件呈菱形布局位于坐标系一XOY，用于测量空间三维力F_x、F_y、F_z，其中每组力敏元件由两片承受拉压效应的X0°切型晶片一（21）、四片承受剪切效应的Y0°切型晶片一（22）、垫片一（18）、电极片一（19）、电极片二（20）组成，其中电极片一（19）用于接地，电极片二（20）用于输出相应的电压信号，s₁、s₃、s₅、s₇共4组力敏元件呈菱形布局位于坐标系二X′OY′，用于测量空间三维力矩M_x、M_y、M_z，其中每组力敏元件由四片承受拉压效应的X0°切型晶片二（21′）、两片承受剪切效应的Y0°切型晶片二（22′）、垫片二（18′）和电极片三（19′）和电极片四（20′）组成，其中电极片三（19′）用于接地，电极片四（20′）用于输出相应的电压信号，坐标系一XOY与坐标系二X′OY′共面且呈45°夹角。