[发明专利]一种降低三维力传感器各方向相互耦合的装置在审
| 申请号： | 201611084171.2 | 申请日： | 2016-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN108120543A | 公开（公告）日： | 2018-06-05 |
| 发明（设计）人： | 高炳涛;梅红伟;李廷元;杨晓伟 | 申请（专利权）人： | 北京航天计量测试技术研究所;中国运载火箭技术研究院 |
| 主分类号： | G01L5/16 | 分类号： | G01L5/16 |
| 代理公司： | 核工业专利中心 11007 | 代理人： | 吕岩甲 |
| 地址： | 100076 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电阻应变片组 三维力传感器 传力柱 上压板 下压板 耦合的 电阻应变片 外载荷作用 均匀布置 空间布置 弯曲变形 维间耦合 准确度 矢量力 形变量 分力 感知 测量 传递 | ||
1.一种降低三维力传感器各方向相互耦合的装置，其特征在于：包括上压板(1)、传力柱(2)、下压板(3)，上压板(1)通过四个均匀布置的传力柱(2)将其所承受的矢量力传递给下压板(3)；每个传力柱(2)四个表面上均布置X向电阻应变片组(5)、Y向电阻应变片组(4)与Z向电阻应变片组(6)，在外载荷作用下传力柱(2)产生弹性变形，X向电阻应变片组(5)、Y向电阻应变片组(4)与Z向电阻应变片组(6)感知其各自方向上的形变量。
2.根据权利要求1所述的降低三维力传感器各方向相互耦合的装置，其特征在于：所述的四个均匀布置的传力柱(2)为该三维力传感器的弹性体，弹性体的壳体是沿壳体轴向上下对称结构，将壳体镂空，分别形成上压板(1)、传力柱(2)、下压板(3)。
3.根据权利要求1所述的降低三维力传感器各方向相互耦合的装置，其特征在于：所述的X向电阻应变片组(5)由电阻应变片Xa(7)、电阻应变片Xb(9)、电阻应变片Xc(16)及电阻应变片Xd(18)组成，电阻应变片Xa(7)、电阻应变片Xb(9)、电阻应变片Xc(16)及电阻应变片Xd(18)以传力柱(2)横向对称面为中心对称布置在其两端，组成一组全桥电路Qx，用于完成对X方向分力Fx的测量。
4.根据权利要求1所述的降低三维力传感器各方向相互耦合的装置，其特征在于：所述的Y向电阻应变片组(4)由电阻应变片Ya(10)、电阻应变片Yb(11)、电阻应变片Yc(14)及电阻应变片Yd(15)组成，电阻应变片Ya(10)、电阻应变片Yb(11)、电阻应变片Yc(14)及电阻应变片Yd(15)以传力柱(2)横向对称面为中心对称布置在其两端，组成一组全桥电路Qy，用于完成对Y方向分力Fy的测量。
5.根据权利要求1所述的降低三维力传感器各方向相互耦合的装置，其特征在于：所述的Z向电阻应变片组(6)由电阻应变片Za(8)、电阻应变片Zb(12)、电阻应变片Zc(13)及电阻应变片Zd(17)组成，电阻应变片Zc(13)与电阻应变片Zd(17)布置于传力柱(2)两相对表面上，电阻应变片Zc(13)与电阻应变片Zd(17)中心与柱横向对称面重合并以传力柱(2)纵向对称面为中心对称布置；电阻应变片Za(8)与电阻应变片Zb(12)位于传力柱(2)两相对表面，其中心与柱横向对称面重合，电阻应变片Za(8)、电阻应变片Zb(12)、电阻应变片Zc(13)及电阻应变片Zd(17)串联于同一支路上，组成一组全桥电路Qz，用于完成对Z方向分力Fz的测量。
6.根据权利要求1所述的降低三维力传感器各方向相互耦合的装置，其特征在于：所述的上压板(1)、下压板(3)采用阶梯轴结构。
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