[发明专利]一种扭转角应变式传感器及其测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种扭转角应变式传感器，其特征在于，包括两个固定面(1)、扭转面(2)和扭转梁(3)；

两个固定面(1)间隔设置，扭转面(2)位于两个固定面(1)中间位置，扭转面(2)和两个固定面(1)共面，扭转面(2)和固定面(1)采用扭转梁(3)连接，扭转梁(3)为方形柱，扭转梁(3)长度方向的中心位置设置有应变计(4)，每个应变计(4)连接组成全桥测量电路。

2.根据权利要求1所述的扭转角应变式传感器，其特征在于，应变计(4)采用单轴应变计，每个扭转梁(3)的顶底面分别设置有一个单轴应变计。

3.根据权利要求2所述的扭转角应变式传感器，其特征在于，单轴应变计包括两个焊盘(6)和丝栅(7)，两个焊盘(6)分别设置在丝栅(7)两端。

4.根据权利要求1所述的扭转角应变式传感器，其特征在于，应变计(4)采用双轴应变计，双轴应变计设置在扭转梁(3)的前面或后面。

5.根据权利要求4所述的扭转角应变式传感器，其特征在于，双轴应变计包括三个焊盘(6)和两组丝栅(7)，其中一个焊盘(6)将两组丝栅(7)呈直线串联，另外两个焊盘(6)设置在两组丝栅(7)的自由端。

6.根据权利要求5所述的扭转角应变式传感器，其特征在于，两组丝栅(7)在高度方向上错位设置。

7.一种基于权利要求1-5任意一项所述扭转角应变式传感器的测量装置，其特征在于，包括安装块(11)和下压板(9)；

下压板(9)和扭转角应变式传感器均设置在安装块(11)上，安装块(11)在下压板(9)、扭转面(2)和扭转梁(3)部分镂空，两个固定面(1)与安装块(11)固定，下压板(9)与扭转梁(3)垂直设置，下压板(9)中心位置与扭转面(2)中心位置重合，且下压板(9)中间部分与扭转面(2)形状尺寸一致，下压板(9)中间部分与扭转面(2)固定，下压板(9)两端的下方分别设置有一个线性位移装置，线性位移装置的位移方向为下压板(9)上下方向。

8.根据权利要求7所述的扭转角应变式传感器测量装置，其特征在于，下压板(9)两端的上方设置有极限位置销钉(16)，极限位置销钉(16)与下压板(9)端部的距离，等于扭转梁(3)达到极限扭转角度时，下压板(9)端部的位移距离。

9.根据权利要求7所述的扭转角应变式传感器测量装置，其特征在于，下压板(9)采用铝合金或钛合金材料制成，并局部镂空。

10.一种基于权利要求7所述扭转角应变式传感器测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下过程：

将测量装置全部安装完成后，使用线性位移装置将下压板(9)端部顶起位移不同的距离，下压板(9)带动扭转面(2)同步转动，根据三角函数关系，即可获得不同位移下对应的扭转角度；通过不同位移下的扭转角度和对应的传感器输出信号，即可获得扭转角-应变关系。