[发明专利]平面负载传感器组件

说明书

一种组件，包括：具有连续切口窗口的负载传感器主体，每个切口窗口由一对切口线形成并且由切口基座连接，第二窗口由第一窗口横向界定，第三窗口由第二窗口横向界定；沿主体边缘设置的测量梁，每个测量梁由第一对切口线中的相应线限定；第一布置和第二布置，每个布置具有分别由第一基座和第二基座连接的一对挠曲梁；从第二基座延伸的负载元件；以及附接到梁上的应变计。

本发明要求以下专利申请的优先权：于2017年12月24日提交的英国申请号1721864.5；于2018年1月15日提交的英国申请号1800611.4；以及于2018年9月6日提交的英国申请号1814504.5；所有这些申请出于所有目的以引用的方式并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

技术领域和背景技术

本发明涉及重量测量装置，并且更具体地，涉及采用具有一体式挠曲件的负载传感器组件的平面称重装置。

负载传感器由于其在测量重量方面的精度而被广泛地应用于称重秤。这种负载传感器或换能器可具有金属主体，所述金属主体具有大致矩形的面。负载传感器的相对表面可承载表贴式电阻应变计，所述电阻应变计互连以形成电桥。主体的中心部分可在应变计下方具有刚性设计的开口，以便在负载传感器的主体中限定期望的弯曲曲线。负载传感器的主体被适配和设置来向称重平台提供悬臂支撑。因此，当重量施加到称重平台时，负载传感器主体的暂时变形被转换为精确地且可再现地响应所述重量的电信号。当移除平台上的重量时，负载传感器的金属主体被设计来返回到原始的无应力状态。

平面负载传感器在本领域中是已知的，例如在美国专利号5,510,581中公开，所述专利出于所有目的以引用的方式并入本文，如同在本文中充分阐述一样。平面型负载传感器可能具有特征性低振幅信号。寄生噪声也可能是一个主要问题。由于这些和其他原因，高精度重量测量可能会带来巨大挑战。

发明人已经发现了平面负载传感器组件中的各种缺陷。其中包括称重精度和偏心负载灵敏度方面的缺陷。

发明内容

根据本发明各方面，提供了一种平面负载传感器组件，其包括设置在单个金属负载传感器主体上的至少一个负载传感器布置，所述负载传感器主体具有主轴线、中心纵向轴线和相对于所述主轴线和所述中心纵向轴线横向设置的横向轴线，所述负载传感器主体的宽尺寸沿着或垂直于所述主轴线设置，所述负载传感器主体具有矩形面；每个负载传感器布置包括：(a)第一连续切口窗口，所述第一连续切口窗口穿过所述宽尺寸并且由平行于所述中心纵向轴线设置的第一对切口线形成并由第一切口基座连接；(b)第二连续切口窗口，所述第二连续切口窗口穿过所述宽尺寸并且由平行于所述中心纵向轴线设置的第二对切口线形成并由第二切口基座连接；以及(c)第三连续切口窗口，所述第三连续切口窗口穿过所述宽尺寸并且由平行于所述中心纵向轴线设置的第三对切口线形成并由第三切口基座连接；其中所述第二连续切口窗口由所述第一连续切口窗口横向界定，并且所述第三连续切口窗口由所述第二连续切口窗口横向界定；并且其中所述第二切口基座与所述第一切口基座和所述第三切口基座都完全相对地设置；(d)一对测量梁，所述一对测量梁沿所述负载传感器主体的相对边缘并平行于所述中心纵向轴线设置，所述测量梁中的每一者由所述第一对切口线中的相应切口线纵向限定；(e)第一挠曲件布置，所述第一挠曲件布置具有沿所述中心纵向轴线的相对侧并与之平行设置的第一对挠曲梁，所述第一对挠曲梁纵向设置在所述第一对切口线与所述第二对切口线之间，并且由第一挠曲基座机械地连接；(f)第二挠曲件布置，所述第二挠曲件布置具有沿所述中心纵向轴线的相对侧并与之平行设置的第二对挠曲梁，所述第二对挠曲梁纵向设置在所述第二对切口线与所述第三对切口线之间，并且由第二挠曲基座机械地连接；(g)负载元件，所述负载元件由所述第三对切口线纵向限定并从所述第二挠曲基座延伸，所述横向轴线穿过所述负载元件；以及(h)至少一个应变计，所述至少一个应变计固定地附接到所述测量梁中的测量梁的表面。