半桥圆柱形力传感器制造技术

半桥圆柱形力传感器，整体呈圆柱形结构，包括传感器主体、壳体及连接装置，传感器主体的一端呈U字形，U字形的两侧分别设有通孔，传感器主体的另一端呈圆柱形，并设有带内螺纹的螺纹孔，传感器主体的中部设置有四个应变片，各个应变片通过导线连接至电路板上，电路板通过螺钉安装固定在传感器主体上，同时电路板还通过电缆引出并与电连接器相连；所述壳体套设在传感器主体的中部；连接装置设置于传感器主体的U字形一端，包括一组螺杆、衬套和螺母，衬套套接在螺杆上，螺杆穿设于传感器主体的U字形的一端两侧通孔中，且螺杆通过螺母固定在传感器主体上。本实用新型专利技术的有益效果：整体刚度好、抗扭能力强，输出精度高，体积小，重量轻。

Half bridge cylindrical force sensor

The half cylindrical force sensor, the whole cylindrical structure, including sensor body, shell and a connecting device, one end of the sensor body is in a U shape, U shape on both sides are respectively provided with a through hole, the other end of the sensor body is cylindrical and is provided with a screw hole with internal thread, the central sensor body is provided with four strain gauge. The strain gauge through the wire connected to the circuit board, circuit board fixed on the sensor body by screws, and the circuit board through the cable outlet and is connected with the electric connector; the shell is set in central sensor body; U shaped end of the connecting device is arranged on the sensor body, including a group of screw, nut and bushing and the bushing is sheathed on the screw, one end of the screw is inserted in the sensor body U shape on both sides of the through hole, and the screw nut is fixed on. Sensor body. The utility model has the advantages of good integral rigidity, strong torsional resistance, high output precision, small volume and light weight.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测试设备领域，具体涉及一种半桥圆柱形力传感器。
技术介绍
目前测试设备中的力传感器，外形结构多为“S”形且体积大、重量重，若使用现成的测试设备，对柔性材料的测试存在安装固定问题，而且还需增加过多的连接装置，在开伞过程中会出现钩挂、缠绕的问题，而且普通结构的力传感器在大过载冲击测试过程中抗扭能力差进而影响测试精度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对现有力传感器对柔性材料测试存在钩挂、缠绕及在测试过程中存在抗扭能力差进而影响测试精度的问题，提供一种半桥圆柱形力传感器，用于阻力伞、投物伞等开伞力测试，体积小、重量轻、结构简单、输出精度高。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：半桥圆柱形力传感器，整体呈圆柱形结构，包括传感器主体、壳体及连接装置，所述传感器主体的一端呈U字形，U字形的两侧分别设有通孔，传感器主体的另一端呈圆柱形，并设有带内螺纹的螺纹孔(传感器主体通过内螺纹与其它连接设备相连)，传感器主体的中部设置有四个应变片，各个应变片通过导线连接至电路板上，电路板通过螺钉安装固定在传感器主体上，同时电路板还通过电缆引出并与电连接器相连；所述壳体套设在传感器主体的中部；所述连接装置设置于传感器主体的U字形一端，包括一组螺杆、衬套和螺母，衬套套接在螺杆上，螺杆穿设于传感器主体的U字形的一端两侧通孔中，且螺杆通过螺母固定在传感器主体上。接上述方案，所述传感器主体的中部由弹性体的中央筒状结构和非弹性体的六方台体构成，中央筒状结构轴对称面平行于轴向粘贴两个应变片，六方台体结构轴对称面平行于轴向粘贴另外两个应变片，且四个应变片通过导线首尾依次连接且连接至电路板上。接上述方案，所述传感器主体上中央筒状结构粘贴的两个应变片与传感器主体的受力方向一致，传感器主体六方台体结构上的两个应变片与传感器主体的受力方向垂直。接上述方案，所述电缆与电路板相连的一端通过卡箍和卡箍螺钉固定在传感器主体上。本技术的工作原理：将半桥圆柱形力传感器的外形结构设计成圆柱形，在半桥圆柱形力传感器的传感器主体一端设计了连接绳索的连接装置，不需增加连接夹具，只通过螺杆、衬套、螺母将其串接到绳索中即可，拆卸方便；传感器的另一端通过螺纹孔内的内螺纹与其它连接设备相连。传感器的电气部分主要有四个应变片直接粘贴在传感器主体上，传感器主体由弹性体和非弹性体组成，弹性体设计成圆柱体形状，非弹性体设计成六方台体形状，在弹性体圆柱表面关于轴对称粘贴两个应变片，应变片的长度方向与传感器的受力方向一致；在非弹性体六方台体关于轴对称粘贴另外两个应变片，应变片的长度方向与传感器的受力方向垂直，因非弹性体六方台体结构强度远大于弹性体圆柱结构，所以传感器工作过程中，弹性体上的两个应变片产生应变，非弹性体上的两个应变片基本不产生应变，只起构成电桥回路的功能。传感器主体设计成圆柱体结构，提高刚度，增强抗扭特性，提高传感器的输出精度。与现有技术相比，本技术的有益效果：1、本技术半桥圆柱形力传感器可靠性高，而且体积小，重量轻，传感器主体一端直接设计成通过螺杆与绳索相连，易于安装和拆卸，已在阻力伞、投物伞等开伞力测试中得到很好的应用，也可以应用于其它柔性连接的动载测试；2、传感器主体设计成圆柱形结构，圆柱形结构的特点，整体性刚度好，抗扭能力强，在测试使用过程中，传感器在受拉压力时，能最大限度地克服扭转应变量，提高输出精度。附图说明图1是本技术半桥圆柱形力传感器的外形结构图；图2是本技术半桥圆柱形力传感器的剖面构造图；图3是图1的侧视图；图4是本技术半桥圆柱形力传感器的传感器主体构造图；图5是本技术半桥圆柱形力传感器的电气原理图；图中，1-传感器主体，2-螺杆，3-衬套，4-壳体，5-应变片，6-螺钉，7-电路板，8-螺母，9-卡箍，10-卡箍螺钉，11-电缆，12-电连接器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术技术方案进行详细的描述。参照图1～图4所示，本技术所述的半桥圆柱形力传感器，整体呈圆柱形结构，包括传感器主体1、壳体4及连接装置，传感器主体1的一端呈U字形，U字形的两侧分别设有通孔，传感器主体1的另一端呈圆柱形，并设有带内螺纹的螺纹孔(传感器主体1通过内螺纹与其它连接设备相连)，传感器主体1的中部设置有四个应变片5，各个应变片5通过导线连接至电路板7上，电路板7通过螺钉6安装固定在传感器主体1上；同时，电路板7通过电缆11引出并与电连接器12相连；壳体4套设在传感器主体1的中部；连接装置设置于传感器主体1的U字形一端，包括一组螺杆2、衬套3和螺母8，衬套3套接在螺杆2上，螺杆2穿设于传感器主体1的U字形的一端两侧通孔中，且螺杆2通过螺母8固定在传感器主体1上。传感器主体1的中部由弹性体的中央筒状结构和非弹性体的六方台体构成，中央筒状结构轴对称面平行于轴向粘贴两个应变片5，六方台体结构轴对称面平行于轴向粘贴另外两个应变片5，且四个应变片5通过导线首尾依次连接且连接至电路板7上。传感器主体1上中央筒状结构粘贴的两个应变片5与传感器主体1的受力方向一致，传感器主体六方台体结构上的两个应变片5与传感器主体1的受力方向垂直。电缆11与电路板7相连的一端通过卡箍9和卡箍螺钉10固定在传感器主体1上。参照图5所示，本技术半桥圆柱形力传感器的电气部分主要有四个应变片5粘贴在直接粘贴在传感器主体1上，传感器主体1设计有弹性体和非弹性体，弹性体设计成圆柱形(中央筒状结构)，非弹性体设计成六方台体结构，在弹性体关于轴对称的圆周面上粘贴两个应变片5，应变片5的长度方向与传感器的受力方向一致，分别为R1+△R和R3+△R；在非弹性体的六方台体结构关于轴对称的两个面粘贴另外两个应变片5，应变片5的长度方向与传感器的受力方向垂直，分别为R2和R4；四个应变片5通过导线首尾依次连接在一起，Uin为输入电压，Uout为输出信号，再用一根电缆11(四芯电缆)，焊接引出与电连接器12相连，半桥圆柱形力传感器的弹性体上的两个应变片在传感器工作时产生应变，非弹性体上的两个应变片在传感器工作时基本不产生应变，只构成电桥回路的作用。传感器主体设计成圆柱形结构，提高结构件的刚度，减少传感器受力过程中的扭转变形，提高测试精度。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，依本技术的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
半桥圆柱形力传感器，其特征在于：整体呈圆柱形结构，包括传感器主体、壳体及连接装置，所述传感器主体的一端呈U字形，U字形的两侧分别设有通孔，传感器主体的另一端呈圆柱形，并设有带内螺纹的螺纹孔，传感器主体的中部设置有四个应变片，各个应变片通过导线连接至电路板上，电路板通过螺钉安装固定在传感器主体上，同时电路板还通过电缆引出并与电连接器相连；所述壳体套设在传感器主体的中部；所述连接装置设置于传感器主体的U字形一端，包括一组螺杆、衬套和螺母，衬套套接在螺杆上，螺杆穿设于传感器主体的U字形的一端两侧通孔中，且螺杆通过螺母固定在传感器主体上。

【技术特征摘要】
1.半桥圆柱形力传感器，其特征在于：整体呈圆柱形结构，包括传感器主体、壳体及连接装置，所述传感器主体的一端呈U字形，U字形的两侧分别设有通孔，传感器主体的另一端呈圆柱形，并设有带内螺纹的螺纹孔，传感器主体的中部设置有四个应变片，各个应变片通过导线连接至电路板上，电路板通过螺钉安装固定在传感器主体上，同时电路板还通过电缆引出并与电连接器相连；所述壳体套设在传感器主体的中部；所述连接装置设置于传感器主体的U字形一端，包括一组螺杆、衬套和螺母，衬套套接在螺杆上，螺杆穿设于传感器主体的U字形的一端两侧通孔中，且螺杆通过螺母固定在传感器主体上。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾文涛，贾琳琳，万天军，庞桂林，
申请(专利权)人：航宇救生装备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42