[实用新型]应变式环形测力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种应变式环形测力传感器。

背景技术

在微型电机装配和手机各种功能键的装配过程中，传感器的尺寸要求都比较小，力值检测范围也小，在快速装配的前提下传感器的动态响应比较高，特别是手机功能键的装配更是要控制力值的大小，同时根据时时检测到的数据上传到上位机来控制电机的移动。但是，现有技术中的测力传感器高度和直径较大，且安装不方便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种应变式环形测力传感器，以解决现有技术的测力传感器高度和直径较大，且安装不方便的问题。

为解决上述问题，作为本实用新型的一个方面，提供了一种应变式环形测力传感器，包括基座、环体、和用于向所述环体施力的受力杆，所述环体包括外环、内环和环状的等强度梁，所述外环的上端与所述等强度梁的外圈连接，所述内环的上端与所述等强度梁的内圈连接，所述受力杆依次穿过所述内环的通孔及所述基座的通孔，所述外环的下端与所述基座的上表面抵接，所述等强度梁上安装有应变片。

优选地，所述外环的下端面的外缘处形成过载保护突缘，所述过载保护突缘向所述基座的方向突出。

优选地，所述过载保护突缘的高度为0.03-0.07mm。

优选地，所述内环的上端面高于所述等强度梁的上表面。

优选地，所述受力杆包括杆部，所述杆部的远离所述基座的一端形成有凸沿，所述受力杆的截面呈T形，所述凸沿与所述内环的上端面抵接。

优选地，所述应变片贴在所述等强度梁的朝向所述基座的一面。

优选地，所述等强度梁上贴有两组所述应变片，第一组所述应变片设置在第一圆周上，第二组所述应变片设置在第二圆周上，且所述第一圆周的直径大于所述第二圆周的直径。

优选地，第一组所述应变片及第一组所述应变片中的应变片个数均为四个，第一组所述应变片及第一组所述应变片中的每个应变片均沿所述等强度梁的周向均匀分布。

优选地，第一组所述应变片中的每个应变片分别与第二组所述应变片中的每个应变片一一对应地分别沿所述等强度梁的径向设置。

优选地，所述受力杆为螺钉或丝杆。

由于采用了上述技术方案，本实用新型高度低，直径小，可以直接通过受力杆与环体的配合受力，安装方便，在电缸或者丝杠推动下可以直接测量力值大小，可广泛应用于电机装配，电缸推力的检测，压装等力值检测等。

附图说明

图1示意性地示出了本实用新型的剖视图；

图2示意性地示出了环体的剖视图；

图3示意性地示出了环体的仰视图；

图4示意性地示出了应力分布及传感器的信号输出图。

图中附图标记：1、基座；2、环体；3、受力杆；4、外环；5、内环；6、等强度梁；7、应变片；8、过载保护突缘；9、杆部；10、凸沿。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型的一个方面，提供了一种应变式环形测力传感器，包括基座1、环体2、和用于向所述环体2施力的受力杆3，所述环体2包括外环4、内环5和环状的等强度梁6，所述外环4的上端与所述等强度梁6的外圈连接，所述内环5的上端与所述等强度梁6的内圈连接，所述受力杆3依次穿过所述内环5的通孔及所述基座1的通孔，所述外环4的下端与所述基座1的上表面抵接，所述等强度梁6上安装有应变片7。优选地，所述受力杆3为螺钉或丝杆，当然也可以采用其他杆状件。

本实用新型的动态响应频率经测试可以达到500Hz左右，在200Hz的频率下本实用新型的输出信号误差只是满量程的3％左右，基本可以满足动态测试的使用。更优选地，外环4与内环5之间的间隙内可用混合硅脂胶灌封后，再在表面用704胶封住表面，从而形成一个固定、有柔性的腔体，不仅可以把动态响应频率提高，同时还对传感器内部元件进行有效地防护，其防护等级可以达到IP65。

受力杆3承受外部的力，并将其施加到环体2上，于是，等强度梁6产生微小变形，通过粘贴在其上的应变片7感受同等效果的应变值，于是，可根据惠斯顿电桥的工作原理，把多个应变片7结合起来，根据力值的大小变化，输出一个对应变化的电压信号。