[发明专利]一种轴销式三轴测力传感器

权利要求书

1.一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：包括轴销、弹性体和应变片组，所述的轴销的端部开设有柱形盲孔，所述的弹性体密封在所述的盲孔中；所述弹性体包括位于两端的定位圆柱体和设置在中间的应变力检测区；所述应变力检测区包括两组沿弹性体轴向方向顺次设置的平行梁，两组所述平行梁呈正交布置；所述平行梁的内侧在两端的位置设置了垂直于轴向方向的弧形通孔，同一组所述平行梁中处于对应位置的所述弧形通孔位于同一径面；所述应变片组包括在所述平行梁的外侧面正对于所述弧形通孔所设置的单轴应变片和设置在平行梁内侧，在对应于所述弧形通孔之间的位置设置的两个温度补偿片，同一平行梁中的4个所述单轴应变片连接为一个惠斯通全桥，两个惠斯通全桥与温度补偿应变片1E、2E各组成一个半桥；

采用恒流源对测力传感器供电，所述惠斯通全桥测量的电压对应其中一个方向的径向分力，所述半桥测量的电压信号对应于轴向力；

采用恒压源对测力传感器供电，所测试的径向分力、轴向力对应于以下关系：

，，分别对应于两个方向的径向分力；

式中，U1和U2分别为两个惠斯通全桥输出的电压，U为电源供电电压、U3为半桥测量的差分信号，对应于轴向力。

2.根据权利要求1所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：所述平行梁平行于径面方向的宽度等于所述定位圆柱体内接正四边形的边长，所述平行梁的轴向长度大于两个所述弧形通孔底边宽度之和。

3.根据权利要求2所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：所述单轴应变片设置在所述平行梁与所述弹性体轴线平行的中线与所述弧形通孔交点所对应的位置。

4.根据权利要求2所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：两个所述温度补偿片设置在同一平行梁上的内侧，位于两个所述弧形通孔的中间间隙中，对称的设置在平行梁中线的两侧。

5.根据权利要求2所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：两个所述温度补偿片分别设置在不同平行梁上的内侧，对应于所述平行梁的中线位置设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：所述弧形通孔对应于应变区设置。

7.根据权利要求1所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：在所述的弹性体的轴心位置设有贯穿的穿线通孔。

8.根据权利要求1所述的一种轴销式三轴测力传感器，其特征在于：还包括设置在所述轴销端部的密封盖，所述密封盖的内侧面与所述盲孔内侧面的距离等于所述弹性体的轴长，所述盲孔的内径等于所述定位圆柱体的直径。