一种力传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及传感器技术领域，提供了一种力传感器，包括用于感受力的受力元件、设置于受力元件上的传感元件、设置于受力元件上的用于密封受力元件的外壳、和设置于受力元件和外壳之间的连接环，受力元件、外壳和连接环内部形成一个可收容传感元件的空腔，连接环的底端与受力元件的顶端连接，连接环的顶端与外壳的底端连接；本实用新型专利技术提供的力传感器通过在元件和外壳之间设置一个连接环，并且在将用于测力的元件与连接环进行连接后，对该元件进行调试，修正因为元件的连接而引起的变形误差，保持元件测量的精确度，随后再将外壳连接至连接环上，对空腔进行密封，保护空腔内部的元件。

A Force Sensor

The utility model relates to the technical field of sensors, and provides a force sensor, including a force element for sensing force, a sensor element set on the force element, a shell set on the force element for sealing the force element, and a connecting ring set between the force element and the shell. A receptive sensor element is formed inside the force element, the shell and the connecting ring. The bottom end of the connecting ring is connected with the top of the stress element, and the top end of the connecting ring is connected with the bottom end of the shell; the force sensor provided by the utility model sets a connecting ring between the element and the shell, and after connecting the element used for force measurement with the connecting ring, the element is debugged to correct the deformation error caused by the connection of the element and the retaining element. The measurement accuracy of the part is then connected to the connecting ring to seal the cavity and protect the components inside the cavity.

【技术实现步骤摘要】
一种力传感器
本技术属于传感器
，特别涉及一种力传感器。
技术介绍
目前的传感器采用一次焊接的方式将外壳直接与用于测力的元件进行连接，在一次焊接的情况下，焊接应力会造成已经完成调试的元件变形，导致元件测力输出的数值产生偏差，进而造成测量输出精度有误。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种力传感器，以解决现有技术中存在的测量精度偏差的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种力传感器，包括用于感受力的受力元件、设置于所述受力元件上的传感元件、设置于所述受力元件上的用于密封所述受力元件的外壳、和设置于所述受力元件和外壳之间的连接环，所述受力元件、外壳和连接环内部形成一个可收容所述传感元件的空腔，所述连接环的底端与所述受力元件的顶端连接，所述连接环的顶端与所述外壳的底端连接。进一步地，所述连接环的底端与所述受力元件的顶面外围连接，所述连接环的顶端与所述外壳的底面外围连接。进一步地，所述连接环激光焊接于所述受力元件上，所述外壳激光焊接于所述连接环上。进一步地，所述受力元件与所述连接环的相接面为平面。进一步地，所述受力元件的顶面外沿设有第一环台，所述第一环台的顶面为平面且与所述连接环的底面相接。进一步地，所述受力元件的顶端设置有第一定位台阶，所述连接环的底端设有与所述第一定位台阶面对面相接的第一对接台阶。进一步地，所述受力元件的顶面外沿设有第二环台，所述第二环台的顶面与所述连接环的底面相接，并且所述第一定位台阶设置于所述第二环台上。进一步地，所述外壳与所述连接环的相接面为平面。进一步地，所述外壳的底面外沿设有第三环台，所述第三环台的底面与所述连接环的顶面相接并且所述第三环台与所述连接环相接的底面为平面。进一步地，所述外壳的底端设置有第二定位台阶，所述连接环的顶端设有与所述第二定位台阶面对面相接的第二对接台阶。进一步地，所述连接环的顶面外沿设有第四环台，所述第二定位台阶设置于所述第四环台上。进一步地，所述受力元件为力敏感金属元件。进一步地，所述受力元件包括受力部、设置于所述受力部外围的变形部和设置于所述变形部外围的固定部。进一步地，所述受力部朝向施力物体突出设置。进一步地，所述受力部为圆柱体。进一步地，所述变形部为圆环体或者圆柱体。进一步地，所述传感元件包括设置在所述变形部顶面的多个应变片。进一步地，所述应变片以微溶技术贴合在所述变形部的顶面。进一步地，还包括设置在所述外壳内的电路板和多个导电端子，所述导电端子与所述电路板连接，所述电路板与所述应变片电连接。进一步地，所述导电端子穿过所述外壳，并与所述外壳之间以耐高温玻璃封装连接。本技术提供的力传感器的有益效果在于：通过在元件和外壳之间设置一个连接环，并且在将用于测力的元件与连接环进行连接后，对该元件进行调试，修正因为元件的连接而引起的变形误差，保持元件测量的精确度，随后再将外壳连接至连接环上，对空腔进行密封，保护空腔内部元件。附图说明图1是本技术实施例提供的力传感器的一种视角的立体结构图；图2是本技术实施例提供的力传感器的剖视图；图3是本技术实施例提供的力传感器的立体结构爆炸图；图4是本技术实施例提供的力传感器的另一种视角的立体结构图。图中各附图标记为：受力元件1第二定位台阶21变形部16外壳2第二对接台阶32应变片161连接环3第三环台22导电端子23第一定位台阶11元件本体13电路板24第一对接台阶31固定部14第一环台12受力部15具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本技术的具体实现进行更加详细的描述：图1至图4示出了本技术实施例提供的一种力传感器。如图1至图3，本技术实施例提供的一种力传感器，包括用于感受力的受力元件1、设置于受力元件1上的传感元件、同轴设置于受力元件1上的用于密封受力元件1的外壳2和同轴设置于受力元件1和外壳2之间的连接环3，受力元件1、外壳2和连接环3内部形成一个可收容传感元件的空腔，连接环3的底端与受力元件1的顶端连接，连接环3的顶端与外壳2的底端连接。上述的传感元件为应变片，施力物体施加压力在元件上，应变片感测元件的变形，并将该变形转换成电信号输出。本技术实施例提供的力传感器具有以下技术效果：通过在受力元件1和外壳2之间设置一个连接环3，并且在将用于测力的受力元件1与连接环3进行连接后，对该受力元件1进行调试，修正因为受力元件1的连接而引起的变形误差，保持受力元件1测量的精确度，随后再将外壳2连接至连接环3上，对受力元件1进行密封。进一步地，连接环3的底端与受力元件1的顶面外围连接，连接环3的顶端与外壳2的底面外围连接。进一步地，连接环3与受力元件1连接后再与外壳2连接。连接环3与受力元件1连接时，由于连接环3和受力元件1的连接工艺会产生高温，连接环3和受力元件1之间的连接位置会先受高温后降至室温，在该连接的过程中，连接位置会先膨胀后再收缩，导致受力元件1受到自身膨胀力和收缩力而产生变形，此时需要对已完成连接的连接环3和受力元件1进行调试，保证输出信号的精度。在将连接环3连接至受力元件1后，再将外壳2与连接环3连接，由于连接环3与受力元件1的连接处经过连接工艺处理，该连接处的强度变强，受力元件1不易受到外壳2连接于连接环3上时连接工艺的影响；并且由于增加了连接环3，受力元件1远离了外壳2与连接环3的连接处，进一步地减小连接工艺对受力元件1的影响，减小受力元件1的变形量，保持受力元件1的测量精度。进一步地，连接的工艺为激光焊接工艺，通过激光焊接工艺将连接环3和外壳2、受力元件1连接，使得外壳2、连接环3和受力元件1内部完全密封，使得产品能够广泛适用于严酷使用环境包如医疗行业，重工、交通、航空领域的称重、测力场合等，本实施例的力传感器主要应用于医疗机器人手术力量探测，需要通过Autoclave测试，该测试是医疗领域通用的消毒测试标准，由此需要力传感器耐高温耐高压，激光焊接工艺制出的力传感器接缝连接紧密，抗压性强。进一步地，受力元件1与连接环3的相接面为平面。在另外一个实施例中，受力元件1与连接环3的相接面为第一台阶面，即，设置有第一定位台阶11，连接环3的底端设有与第一定位台阶11面对面相接的第一对接台阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力传感器，其特征在于：包括用于感受力的受力元件、设置于所述受力元件上的传感元件、设置于所述受力元件上的用于密封所述受力元件的外壳、和设置于所述受力元件和外壳之间的连接环，所述受力元件、外壳和连接环内部形成一个可收容所述传感元件的空腔，所述连接环的底端与所述受力元件的顶端连接，所述连接环的顶端与所述外壳的底端连接。

【技术特征摘要】
1.一种力传感器，其特征在于：包括用于感受力的受力元件、设置于所述受力元件上的传感元件、设置于所述受力元件上的用于密封所述受力元件的外壳、和设置于所述受力元件和外壳之间的连接环，所述受力元件、外壳和连接环内部形成一个可收容所述传感元件的空腔，所述连接环的底端与所述受力元件的顶端连接，所述连接环的顶端与所述外壳的底端连接。2.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于：所述连接环的底端与所述受力元件的顶面外围连接，所述连接环的顶端与所述外壳的底面外围连接。3.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于：所述连接环激光焊接于所述受力元件上，所述外壳激光焊接于所述连接环上。4.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于：所述受力元件与所述连接环的相接面为平面。5.如权利要求4所述的力传感器，其特征在于：所述受力元件的顶面外沿设有第一环台，所述第一环台的顶面为平面且与所述连接环的底面相接。6.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于：所述受力元件的顶端设置有第一定位台阶，所述连接环的底端设有与所述第一定位台阶面对面相接的第一对接台阶。7.如权利要求6所述的力传感器，其特征在于：所述受力元件的顶面外沿设有第二环台，所述第二环台的顶面与所述连接环的底面相接，并且所述第一定位台阶设置于所述第二环台上。8.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于：所述外壳与所述连接环的相接面为平面。9.如权利要求8所述的力传感器，其特征在于：所述外壳的底面外沿设有第三环台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学堂，吴国华，胡启能，
申请(专利权)人：精量电子深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44