[发明专利]一种力传感器

权利要求书

1.一种谐振式力传感器，包括：

薄片式基体，其包括自由端和固定端，在所述基体内开有通孔，所述通孔包括靠近所述固定端的第一部分和靠近所述自由端的第二部分，所述通孔的第一部分和第二部分具有不相等的长度和宽度；

沿着从自由端到固定端的方向延伸并固定在所述通孔内的振弦，所述振弦被预张紧；

用于使所述振弦产生振动的激励器；以及

用于检测所述振弦的振动的检测器。

2.根据权利要求1所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述通孔的第一部分的宽度大于所述第二部分的宽度，和/或所述通孔的第一部分的长度小于所述第二部分的长度。

3.根据权利要求2所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述通孔的第一部分构造成圆形孔，所述通孔的第二部分构造成直径槽段，并且所述第一部分和第二部分之间光滑连接。

4.根据权利要求1所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述基体的固定端通过弹性件固定，所述通孔的第一部分构造为在所述基体的固定端处敞开的开口直线槽段，所述第二部分构造为圆形孔。

5.根据权利要求4所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述通孔的第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度，和/或所述通孔的第一部分的长度大于所述第二部分的长度。

6.根据权利要求1所述的谐振式力传感器，其特征在于，在所述通孔内设置有两根振弦，它们分别与所述薄片式基体的上、下表面平齐，并且具有相同的固有频率。

7.根据权利要求6所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述两根振弦相互平行，并且沿着所述基体的纵向中心线延伸。

8.根据权利要求6所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述两根振弦分别沿着相对于所述基体的纵向中心线成正、负角且对称的方向延伸，角度范围在0～45度。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述激励器和检测器构造成一体，包括设置在振弦中间位置处的磁性件，以及布置在形成于所述通孔的侧面的凹槽内且与所述磁性件位置相对应的线圈。

10.根据权利要求9所述的谐振式力传感器，其特征在于，所述线圈在脉冲信号作用下产生瞬时力，然后由所述线圈检测磁性件在所述线圈中产生的耦合衰减电信号，进而检测振弦的振动频率。