一种压力传感器的过力保护结构、压力传感装置制造方法及图纸

本申请提出一种压力传感器过力保护的结构，包括，弹性体，所述弹性体具有第一面以及与该第一面相对的第二面；所述弹性体由至少一个第一区域以及至少一个第二区域组成；所述弹性体的第一面抵设于被测物体；所述第一区域形成有凸出第二面的端部，所述端部传递力至与其抵接的压力传感器。通过本申请的弹性体将作用与被测物体的作用力按预定的比例分解为作用于压力传感器的较小的力，从而实现通过小量程的压力传感器测量较大作用力，另外根据预定的压力传感器的量程上限，设置弹性体的端部的面积以及厚度，使得其失稳临界值小于量程上限，从而实现对压力传感器的过力保护。进一步提出一种包含该过力保护结构的压力传感装置。种包含该过力保护结构的压力传感装置。种包含该过力保护结构的压力传感装置。

【技术实现步骤摘要】
一种压力传感器的过力保护结构、压力传感装置


[0001]本申请涉及电压力感应的
，并且更具体地，涉及一种压力传感器的过力保护结构、压力传感装置。

技术介绍

[0002]压力传感器常用于检测物体所受的压力，需要抵设于被测物体，因而需要设置过力保护结构以防止被测物体所受压力过大导致传递至压力传感器的压力过大，超出压力传感器量程的上限影响测量效果，甚至损坏压力传感器影响正常工作。
[0003]参见图1所示的典型的压力传感器的应用中，压力传感器抵设于被测物体的一侧，用户按压被测物体的另一侧，被测物体所受的压力传递至压力传感器，压力传感器根据传递的力的大小输出对应的电信号。常见的过力保护结构通常采用限位的方式，即控制被测物体形变量在预定范围内，例如结合图1，进一步在支座上设置有一定高度的顶块，被测物体受到压力过大时，阻止被测物体进一步向下形变，破坏压力传感器的结构。但对于安装空间较高的使用场景，此类过力保护的结构容易失效。另外，传递至压力传感器的力通常与作用于被测物体的力1：1，限制了小量程的压力传感器的适用。
[0004]因此，在压力感应领域，亟需一种可以改善作用于压力传感器的力，便于测量较大范围的作用于被测物体力，且对压力传感器过力保护较好的结构的技术方案。

技术实现思路

[0005]基于此，本申请提出一种至少能解决
技术介绍
中所提及现有技术缺陷的适用于压力传感器的过力保护结构，包括：
[0006]弹性体，所述弹性体具有第一面以及与该第一面相对的第二面；
[0007]所述弹性体由至少一个第一区域以及至少一个第二区域组成；
[0008]所述弹性体的第一面抵设于被测物体；
[0009]所述第一区域形成有凸出第二面的端部，所述端部传递力至与其抵接的压力传感器。
[0010]该方案中，将作用于被测物体的作用力经过弹性体分解为由第一区域传递作用于压力传感器的力以及由第二区域传递的不作用于压力传感器的另一个力，而不是由被测物体直接传递至压力传感器，前述传递的两个力均分别小于作用于被测物体的作用力。并且可以通过设置第一区域相对第二区域的面积或者第一区域的端部相对弹性体第二面的高度，形成第一区域传递作用于压力传感器的力与由第二区域传递的不作用于压力传感器的另一个力之间不同的比例关系，例如设置第一区域传递的力较小，而第二区域传递的力较大，从而通过测量第一区域传递的力，进而可以得到作用于被测物体的作用力。即可以通过量程较小的压力传感器检测、测量作用于被测物体的较大的作用力。
[0011]另外，第一区域形成的凸出第二面的端部相当于一端固定、一端自由的具有一定长度的细长杆，根据预定的压力传感器的测量上限，确定该细长杆失稳的临界值，保证细长
杆在受到的压力小于或等于压力传感器感应的压力的上限值时即达到失稳，当作用于被测物体的压力值过大时，即使分布在第一区域的压力过大超过传感器的测量上限，由于该细长杆处于失稳状态，从而不能将更多的力传递到压力传感器上，实现被测物体即使在受到压力过大时，传递至压力传感器的作用力被限定在预定范围内，进而实现对压力传感器的过力保护。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述第一区域凸出第二面的端部形状规则，该端部为圆柱体、立方体、长方体中的任一种。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述弹性体第一面至第二面的距离为第二区域的厚度，第一面至第一区域端部的距离为第二区域的厚度。
[0014]在一种可能的实施方式中，力作用于弹性体第一面时，其为作用于第一区域的力以及作用于第二区域的力的和。
[0015]在一种可能的实施方式中，作用于第一区域的力的大小与第一区域的厚度呈反比例关系，与第一区域的投影于第二面的面积呈正比例关系。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述端部的失稳临界值小于或等于预定压力传感器测量的上限值。
[0017]进一步的，提出一种压力传感装置，其包括前述可能实施方式中的过力保护结构以及压力传感器，所述压力传感器抵接于所述过力保护结构的第一区域的端部。
[0018]在结合附图阅读本申请的具体实施方案的以下描述之后，本申请的其它方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
[0019]图1为现有技术中的压力传感器应用示意图；
[0020]图2为本申请中一实施方式中弹性体的一剖面示意图；
[0021]图3为本申请中一实施方式中弹性体的一示意图；
[0022]图4为本申请中一实施方式中弹性体的另一示意图；
[0023]图5为本申请压力传感装置一应用示意图。
[0024]主要元件符号说明
[0025]弹性体1第一面10第二面20第一区域30第二区域40端部301压力传感器50
具体实施方式
[0026]为了使申请的目的、原理、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，正如本申请内容部分所述，此处所描述的具体实施例用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]需要特别说明的是，根据说明书的文字或者
技术实现思路
可以确定的连接或位置关系，为了图画的简洁进行了部分的省略或者没有画出全部的位置变化图，本说明书未明确说明省略的或者没有画出的位置变化图，不能认为没有说明，为了阐述的简洁，在具体阐述时不再一一进行说明，在此统一说明。
[0028]应当说明，压力传感器指一类根据所感受的压力信号，并能按照一定的规律将该压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，本申请所称的压力传感器包括但不限于应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器。弹性体指一类具有粘弹性的聚合物。与其它材料相比，弹性体一般具有较低的杨氏模量和较高的破坏应变，在应力作用下产生形变。
[0029]请参见图2至图5，为本申请一种压力传感器50过力保护结构的实施方式，包括：弹性体1，所述弹性体具有第一面10以及与该第一面10相对的第二面20，所述弹性体由至少一个第一区域30以及至少一个第二区域40组成，所述弹性体的第一面10抵设于被测物体，所述第一区域30形成有凸出第二面20的端部301，所述端部301传递力至与其抵接的压力传感器50。则由被测物体传递至弹性体第一面10的力被分解分别作用于第一区域30以及第二区域40，第一区域30传递力至压力传感器50。
[0030]可以理解，本申请所述“第一区域30”、“第二区域40”仅对弹性体不同部位的区分，并不指其区别于弹性体。第一区域30与第二区域40的区别在于，第二区域40并不设置有凸出第二面20的端部301。另外，由于设置有弹性体，被测物体并不直接与压力传感器50接触。
[0031]应注意，在本申请中，对应端部301的形成方式，优选为其与第一区域30为一体的，所述端部301也为弹性体整体的一部分。
[0032]具体而言，为方便说明，以下以具有一个第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器的过力保护结构，其特征在于，包括：弹性体，所述弹性体具有第一面以及与该第一面相对的第二面；所述弹性体由至少一个第一区域以及至少一个第二区域组成；所述弹性体的第一面抵设于被测物体；所述第一区域形成有凸出第二面的端部，所述端部传递力至与其抵接的压力传感器。2.如权利要求1所述的过力保护结构，其特征在于，所述第一区域凸出第二面的端部形状规则，该端部为圆柱体、立方体、长方体中的任一种。3.如权利要求1或2所述的过力保护结构，其特征在于，所述弹性体第一面至第二面的距离为第二区域的厚度，第一面至第一区域端部的距离为第一区域的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖光睿，李齐，
申请(专利权)人：深圳瑞湖科技有限公司，
类型：新型
国别省市：