一种基于电容边缘效应的力矩传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电容边缘效应的力矩传感器，它由传感器外圈、梯形梁、传感器内圈、感应电容的动电极、感应电容的静电极和基板组成。其中，感应电容的静电极与基板连接并垂直感应电容的动电极，位于感应电容的动电极最外端，且感应电容的静电极沿传感器轴向放置即垂直基板，构成基于电容边缘效应的电容器。基板与传感器外圈连接，可调节其相对位置改变感应电容的动电极和感应电容的静电极之间的初始间距，实现传感器量程和灵敏度的可调节。本发明专利技术提供了一种基于电容边缘效应的力矩传感器，感应电容的静电极垂直分布在感应电容的动电极最大变形处，该设计具有高灵敏度、高线性度和可调节量程、灵敏度等特点，能够快速准确实现力矩检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容边缘效应的力矩传感器
本专利技术属于传感器
，涉及一种力矩传感器，特别涉及一种装设于机器人关节上的基于电容边缘效应的力矩传感器。
技术介绍
目前在力矩测量中，检测力矩的传感器应用十分广泛，按力矩信号产生的方式可分为光学式、光电式、磁电式与应变式等，其中市场上较为成熟的力矩传感器主要是电磁式和应变式。磁电式力矩传感器输出信号的本质是两路具有相位差的角位移信号，对信号进行组合处理后得到力矩信息，它是无磨损的非接触式传感器，然而体积较大，不适合在串联型机器人领域测量机器人关节传递的力矩，且不易安装；应变式力矩传感器通常结构复杂，力矩解耦困难，需要额外信号放大电路、A/D转换器等，目前此类传感器价格较为昂贵。目前电容式扭矩传感器，例如中国专利CN201344846Y提出的一种基于电容的动态扭矩传感器，其轴与外壳相对位置发生变化，则轴两端的电容信号会产生相位差，通过检测这个电容差值，从而建立起电容差与扭矩之间的关系，实现扭矩的测量，此电容式扭矩传感器结构尺寸较大，只能在特定场合使用，不易于在串联型机器人领域检测力矩。部分学者基于电容边缘效应研制出垂直电极型电容传感器，其灵敏度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电容边缘效应的力矩传感器，它至少包括传感器内圈(1)、传感器外圈(2)、电容器(3)、基板(4‑1)和梯形梁(5)；其特征在于：所述电容器(3)至少包括相互垂直的感应电容的动电极(6)和感应电容的静电极(7)；所述感应电容的静电极(7)至少包括一块金属片(10)和基板(4‑2)；所述感应电容的静电极(7)与基板(4‑1)连接，并位于感应电容的动电极(6)的一侧，且感应电容的静电极(7)沿传感器轴向放置即垂直基板(4‑1)，由此构成基于电容边缘效应的电容器(3)。

【技术特征摘要】
2017.03.29 CN 20171021903771.一种基于电容边缘效应的力矩传感器，它至少包括传感器内圈(1)、传感器外圈(2)、电容器(3)、基板(4-1)和梯形梁(5)；其特征在于：所述电容器(3)至少包括相互垂直的感应电容的动电极(6)和感应电容的静电极(7)；所述感应电容的静电极(7)至少包括一块金属片(10)和基板(4-2)；所述感应电容的静电极(7)与基板(4-1)连接，并位于感应电容的动电极(6)的一侧，且感应电容的静电极(7)沿传感器轴向放置即垂直基板(4-1)，由此构成基于电容边缘效应的电容器(3)。2.根据权利要求1所述的一种基于电容边缘效应的力矩传感器，其特征在于：所述感应电容的静电极(7)位于基板凹槽(8)处且与基板(4-1)垂直；所述基板(4-1)通过基板(4-1)的调节孔(13)和传感器外圈(2)的固定孔(9)与传感器外圈(2)连接。3.根据权利要求1所述的一种基于电容边缘效应的力矩传感器，其特征在于：所述感应电容的动电极(6)和感应电容的静电极(7)之间留有一定的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘海鸿，罗国树，陈琳，
申请(专利权)人：广西安博特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45