测量元件、测量系统及提供用于测量力的测量元件的方法技术方案

一种用于测量力的测量系统，例如插头连接中的弹簧力，具有测量元件，该测量元件具有有利的几何设计和/或形成为使得其可以呈现对应于若干测量范围的若干机械状态，和/或至少在力作用于测量臂的形成为具有测量臂的牢固连接的一侧，从而总体上改善响应灵敏度和/或准确度和/或分辨率。因此，根据本发明专利技术的测量元件可以满足测量系统分析的标准，并且因此可以创建条件以获得用于评定测量对象的准确且可再现的测量结果。

Measuring elements, measuring systems and methods for providing measuring elements for measuring forces

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量元件、测量系统及提供用于测量力的测量元件的方法
本专利技术总体上涉及测量
，其中特别是具有相对小的值的力，例如，几百分之一牛顿到几百牛顿，例如测量插头连接中的触头的弹簧力所需的那样。
技术介绍
对通常垂直作用于材料的相对小的力的测量在许多
中是一个重要的问题，以便能够对所涉及的材料点和/或施加力的部件做出适当的陈述。在这方面的一个重要应用领域是确定在许多类型的连接中的接触力，例如插头连接，其中电气和机械接触通常由触头针脚等产生，触头针脚通过由互补的触头元件产生的基本上垂直的作用力来加载。由此产生的弹力具有在两个接触表面之间产生和保持可靠电接触的功能。由此施加的接触力应该足够大，以便在设想的位置处产生两个接触表面之间的相对平面的接触，且从而去除可能的杂质、沉积物等，以使接触具有尽可能低的电阻。另一方面，由此施加的接触力不应太大，因为在这种情况下，在施加接触力的部件的偏转期间需要相对大的力，并且特别地，在接触表面上的过度磨损也会在重复插接和解联对应的部件的情况下发生。然而，另一方面，必须维持最小的接触力，以便在整个接触期间重复提供所需的电气和机械连接。为了确定并监控相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于记录力的测量元件(100，200，400，800)，具有：第一测量臂(110，210，410，810)，其在所述测量元件(100，200，400，800)的纵向方向(L)上延伸，第二测量臂(120，220，420，820)，其在所述纵向方向(L)上延伸，其中所述第一测量臂和所述第二测量臂可以在垂直于所述纵向方向的方向上相对于彼此偏转，变形部分(130，230，430，830)，其以可弹性变形的方式将所述第一测量臂(110，210，410，810)和所述第二测量臂(120，220，420，820)彼此连接，且其具有面向所述第一测量臂和第二测量臂的第一侧(130A)和背离所述第一测量臂...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.29 DE 102016226282.31.一种用于记录力的测量元件(100，200，400，800)，具有：第一测量臂(110，210，410，810)，其在所述测量元件(100，200，400，800)的纵向方向(L)上延伸，第二测量臂(120，220，420，820)，其在所述纵向方向(L)上延伸，其中所述第一测量臂和所述第二测量臂可以在垂直于所述纵向方向的方向上相对于彼此偏转，变形部分(130，230，430，830)，其以可弹性变形的方式将所述第一测量臂(110，210，410，810)和所述第二测量臂(120，220，420，820)彼此连接，且其具有面向所述第一测量臂和第二测量臂的第一侧(130A)和背离所述第一测量臂和第二测量臂的第二侧(130B)，以及至少一个变换器单元(140，141，142，143，144，145，146，147，148)，其布置在所述变形部分(130，230，430，830)的第一侧(130A)或第二侧(130B)，其响应于变形且其完全位于所述变形部分(130，230，430，830)内。2.根据权利要求1所述的测量元件，其中设置有两个或更多个变换器单元(140，141，142，143，144，145，146，147，148)，它们布置在所述变形部分的第一侧(130A)和/或第二侧(130B)，且其响应于变形。3.根据权利要求1或2所述的测量元件，其中，在给定材料特性的情况下，所述变形部分(130，230，430，830)的几何设计根据通过模拟给定范围的力的变形行为而确定的几何设计来建模，所述力通过所述第一测量臂和第二测量臂的相对偏转来测量。4.根据前述权利要求中任一项所述的测量元件，其中所述至少一个变换器单元的位置位于通过模拟确定的区域中和/或具有局部最高变形的区域中。5.根据前述权利要求中任一项所述的测量元件，其中所述测量元件具有第一测量范围，所述第一测量范围是固定的，是因为当通过所述第一测量臂(210)和第二测量臂(220)的相对偏转测量且等于或小于第一阈值的力施加影响时，所述第一测量臂(210)和所述第二测量臂(220)保持彼此间隔开。6.根据权利要求5所述的测量元件，其中所述测量元件具有第二测量范围，所述第二测量范围是固定的，是因为当通过所述第一测量臂和第二测量臂的相对偏转测量且大于所述第一阈值的力施加影响时，所述第一测量臂(210)的前部区域(210A)与所述第二测量臂(220)的前部区域(220A)接触。7.根据权利要求6所述的测量元件，其中所述测量元件具有第三测量范围，所述第三测量范围是固定的，是因为当通过所述第一测量臂和第二测量臂的相对偏转测量且大于所述第一阈值并且等于或大于高于所述第一阈值的第二阈值的力施加影响时，所述第一测量臂(210)的前部区域(210A)与所述第二测量臂(220)的前部区域(220A)接触，且由所述第一测量臂(210)的后部区域(210B)和所述第二测量臂(220)的后部区域(220B)形成的中间空间(202，202A)的尺寸是所要测量的力的特性。8.根据权利要求5至7中任一项所述的测量元件，其中设置有第一检测装置(250)，其形成为记录所述第一测量臂(210)的前部区域(210A)与所述第二测量臂(220)的前部区域(220A)的接触。9.根据权利要求5至8中任一项所述的测量元件，其中设置有第二检测装置(251)，其形成为记录所述中间空间(202，202A)的尺寸。10.根据前述权利要求中任一项所述的测量元件，其中所述第一测量臂(310)的第一表面(312)与所述第二测量臂(320)的第二表面(322)相对，所述第一表面和所述第二表面形成为彼此互补且具有带有表面法线(322N)的表面区域，所述表面法线与所述相对偏转形成角度。11.根据前述权利要求中任一项所述的测量元件，其中，在没有施加所要测量的力的状态下，所述第一测量臂和第二测量臂(410，420)的总厚度(404)至少在相互作用区域中是变化的和/或可变的。12.根据前项权利要求所述的测量元件，其中所述相互作用区域具有变化的总厚度，其由所述第一测量臂和/或所述第二测量臂(410，420)的+/-200μm的范围内的变化的厚度(410D，420D)引起。13.根据权利要求11或12所述的测量元件，其中相互作用区域具有至少三个区域，每个区域具有不同的总厚度(404)。14.根据前述权利要求中任一项所述的测量元件，其中在第一连接区域(115，215，815)和/或第二连接区域(125，225，425，725，825)中设置有具有可调节的伸长/收缩的致动器元件(445)，所述第一连接区域与所述第一测量臂(110，210，810)联接，所述第二连接区域与所述第二测量臂(120，220，420，720，820)和/或所述变形部分(130，230，430，830)联接。15.根据权利要求14所述并结合权利要求11的测量元件，其中所述总厚度(404)通过所述一个或多个致动器元件在0.2mm至2.0mm的范围内可调节。16.根据权利要求14或15所述的测量元件，其中所述一个或多个致动器元件中的一个能够用作传感器，以提供能够用于评估和/或校准的信号。17.根据前述权利要求中任一项所述的测量元件，其中定位元件(813)设置在所述第一测量臂和/或所述第二测量臂(810，820)处，以定位校准质量(891)或校准长度元件。18.一种用于记录力的测量元件(100，200，400，800)，具有：第一测量臂(210)，其在所述测量元件的纵向方向(L)上延伸，第二测量臂(220)，其在所述纵向方向上延伸，其中所述第一测量臂和所述第二测量臂可以在垂直于所述纵向方向(L)的方向上相对于彼此偏转，变形部分(230)，其以可弹性变形的方式将所述第一测量臂(210)和所述第二测量臂(220)彼此连接，其中所述测量元件具有第一测量范围，所述第一测量范围是固定的，是因为当通过所述第一测量臂和第二测量臂(210，220)的相对偏转测量且等于或小于第一阈值的力施加影响时，所述第一测量臂(210)和所述第二测量臂(220)保持彼此间隔开，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M布莱彻，C戈佩尔，F格雷纳，D雷明杰，S拉布，
申请(专利权)人：泰连德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE