【技术实现步骤摘要】
本申请涉及车辆领域，尤其涉及到一种应变片式力传感器、制动系统及车辆。
技术介绍
1、线控制动技术是当前车辆制动系统的主要发展方向，不同于传统的液压式制动装置，线控制动技术是一种力解耦方案，即制动踏板与制动器之间无机械或液压力的连接。车辆在线控制动模式下，其控制器可以根据制动踏板输出的制动信号判断驾驶员的制动意图，进而发出控制信号控制制动器产生制动力。
2、车辆制动时，制动器输出的制动力直接影响着车辆的行驶安全，制动力过大可能会导致车辆发生抱死，制动力过小又无法使车辆停止行驶。鉴于此，制动系统内通常会安装用于检测制动力大小的力传感器，以实现对制动力的闭环控制，提高制动系统的可靠性。目前，制动系统中广泛应用的力传感器为应变片式力传感器，这种力传感器的原理是通过将应变片贴在弹性敏感件上，当弹性敏感件受到压力作用时会产生形变与位移，进而产生应变，应变片可将该将应变转换为电阻的变化，使力传感器输出电信号。现有的力传感器的缺陷在于，在检测压力较大的情况下，弹性敏感件容易出现塑性变形，导致测量结果不够准确，测量精度较低。
技术实现思路
1、本申请提供了一种应变片式力传感器、制动系统及车辆，以提高力传感器的检测精度，进而提高车辆的制动安全性。
2、第一方面，本申请提供了一种应变片式压力传感器，该压力传感器包括弹性基座和一个或多个应变片。弹性基座包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面沿弹性基座的轴向相背排列，第一表面用于接收被测压力，第二表面用于固定一个或多个应变片，弹性
3、在一些实施方案中，应变片包括硅应变片、厚膜电阻等。其中，硅应变片的材质为玻璃微熔，厚膜电阻的材质为金属厚膜浆料。
4、在一些实施方案中，第一表面的斜面区与参考平面的夹角等于第二表面的斜面区与参考平面的夹角，其中，参考平面为与弹性基座的轴线垂直的一个平面。采用这种设计，可以使第二表面受到的压应力更加趋近于由于翘曲变形所受到的拉应力，从而有助于进一步减小弹性基座的塑性变形。
5、在一些实施方案中，第一表面包括沿弹性基座的径向排列的中心区和边缘区，第一表面的中心区与弹性基座的轴线垂直，第一表面的中心区用于接收被测压力，第一表面的边缘区形成为第一表面的斜面区。通过合理设计压力传感器在其应用场景中的安装位置，可以使压力传感器的受力方向与弹性基座的轴线方向平行，这样被测压力可以垂直作用在第一表面的中心区，从而有利于增大压力传感器的受力面积，减小第一表面由于局部受力过大而发生塑性变形的风险。
6、在一些实施方案中，第二表面包括沿弹性基座的径向排列的中心区和边缘区，第二表面的中心区形成为第二表面的斜面区，第二表面的中心区用于固定一个或多个应变片，第二表面的边缘区与弹性基座的轴线垂直。由于翘曲变形所产生的拉应力主要集中在弹性基座的内侧，第二表面的中心区产生的压应力能够有效抵消掉其所受到的拉应力，从而降低第二表面的中心区的应力集中的风险，减小第二表面的中心区的塑性变形。
7、在一些实施方案中，第二表面的斜面区包括凸台，沿远离弹性基座的轴线的方向凸台的厚度逐渐减小，凸台背向第一表面的一侧表面与弹性基座的轴线垂直，凸台背向第一表面的一侧表面用于固定一个或多个应变片。在本方案中，凸台背向第一表面的一侧表面为与弹性基座的轴线垂直的平面结构，这样能够使应变片稳固且平整地固定在凸台。
8、在一些实施方案中，凸台的数量为多个，多个凸台沿弹性基座的周向等间隔分布，每个凸台用于固定至少一个应变片，从而增加压力传感器中应变片的数量，而通过合理设计多个应变片的电连接方式，可以有效提升压力传感器的灵敏度。另外，多个凸台等间隔分布的方式也可以使弹性基座的变形量均匀且对称，从而有助于提高压力传感器的检测精度。
9、示例性地，凸台的数量为四个，各个凸台在弹性基座的轴向的投影形状为扇环形。
10、在一些实施方案中，弹性基座包括通孔，通孔沿弹性基座的轴向贯穿弹性基座，该通孔能够使弹性基座通过套设的方式安装在特定的应用场景中，从而有助于提高压力传感器的适用性。另外，通孔在弹性基座的轴向的投影覆盖弹性基座的轴线在弹性基座的轴向的投影，以使压力传感器在接收被测压力时通孔周测区域的受力能够相对均衡，提高压力传感器的检测精度。
11、在一些实施方案中，压力传感器包括电路板和芯片，电路板与弹性基座的第二表面固定连接，且电路板与一个或多个应变片电连接，芯片安装于电路板，芯片用于根据一个或多个应变片的电阻值确定被测压力。
12、在一些实施方案中，一个或多个应变片连接构成四分之一桥电路、半桥电路或全桥电路。其中，对于四分之一桥电路来说，电路板包括多个电阻，一个应变片可与电路板的三个电阻共同构成一组四分之一桥电路。类似地，对于半桥电路来说，电路板同样包括多个电阻，两个应变片与电路板的两个电阻共同构成半桥短路。
13、第二方面，本申请还提供了一种制动系统，制动系统包括制动器以及前述第一方向任一实施方案中的压力传感器，压力传感器用于检测制动器的制动力，从容提高对制动力的检测精度，进而有助于提高制动系统的制动可靠性。
14、在一些实施方案中，制动器包括壳体、传动组件、制动钳和制动盘，其中，制动盘用于与车辆的车轮轮毂固定连接，传动组件容纳于壳体内，传动组件包括丝杆和装配于丝杆的螺母，传动组件用于通过丝杆接收驱动扭矩并将驱动扭矩转化为制动力后通过螺母输出；制动钳安装于壳体，制动钳包括相对排列的两个摩擦片，制动钳用于接收传动组件输出的制动力并使摩擦片夹紧制动盘，从而实现对车轮的制动。
15、一种实现中，压力传感器的弹性基座通过轴承套设于丝杆，压力传感器与丝杆之间轴向相对固定并可实现相对旋转，沿弹性基座的径向丝杆、轴承、弹性基座依次排列，弹性基座的第一表面与壳体固定连接。在车辆的制动过程中，丝杆与螺母之间的相互作用力与丝杆与壳体之间的相互作用力是相等的，因此，压力传感器所检测的力即可认为是丝杆向螺母施加的作用力，也即螺母输出给制动钳的制动力。
16、一种实现中，压力传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应变片式力传感器，其特征在于，包括弹性基座和一个或多个应变片，所述弹性基座包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面沿所述弹性基座的轴向相背排列，所述第一表面用于接收被测压力，所述第二表面用于固定一个或多个所述应变片，其中：
2.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述第一表面的斜面区与参考平面的夹角等于所述第二表面的斜面区与参考平面的夹角；
3.如权利要求1或2所述的力传感器，其特征在于，所述第一表面包括沿所述弹性基座的径向排列的中心区和边缘区，所述第一表面的中心区与所述弹性基座的轴线垂直，所述第一表面的中心区用于接收被测压力，所述第一表面的边缘区形成为所述第一表面的斜面区。
4.如权利要求1-3任一项所述的力传感器，其特征在于，所述第二表面包括沿所述弹性基座的径向排列的中心区和边缘区，所述第二表面的中心区形成为所述第二表面的斜面区，所述第二表面的中心区用于固定一个或多个所述应变片，所述第二表面的边缘区与所述弹性基座的轴线垂直。
5.如权利要求1-3任一项所述的力传感器，其特征在于，所述第二表面的斜面区包括凸台
6.如权利要求5所述的力传感器，其特征在于，所述凸台的数量为多个，多个所述凸台沿所述弹性基座的周向等间隔分布，每个所述凸台用于固定至少一个所述应变片。
7.如权利要求1-6任一项所述的力传感器，其特征在于，所述弹性基座包括通孔，所述通孔沿所述弹性基座的轴向贯穿所述弹性基座，且所述通孔在所述弹性基座的轴向的投影覆盖所述弹性基座的轴线在所述弹性基座的轴向的投影。
8.如权利要求1-7任一项所述的力传感器，其特征在于，所述力传感器包括电路板和芯片，所述电路板与所述弹性基座的第二表面固定连接，且所述电路板与所述一个或多个应变片电连接，所述芯片安装于所述电路板，所述芯片用于根据所述一个或多个应变片的电阻值确定所述被测压力。
9.如权利要求7所述的力传感器，其特征在于，一个或多个所述应变片连接构成四分之一桥电路、半桥电路或者全桥电路。
10.一种制动系统，其特征在于，包括制动器以及如权利要求1-9任一项所述的力传感器，所述力传感器用于检测所述制动器的制动力。
11.如权利要求10所述的制动系统，其特征在于，所述制动器包括壳体、传动组件、卡钳支架和两个摩擦片，其中：
12.一种车辆，其特征在于，包括车轮以及如权利要求10或11所述的制动系统，所述制动系统用于制动所述车轮。
...【技术特征摘要】
1.一种应变片式力传感器，其特征在于，包括弹性基座和一个或多个应变片，所述弹性基座包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面沿所述弹性基座的轴向相背排列，所述第一表面用于接收被测压力，所述第二表面用于固定一个或多个所述应变片，其中：
2.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述第一表面的斜面区与参考平面的夹角等于所述第二表面的斜面区与参考平面的夹角；
3.如权利要求1或2所述的力传感器，其特征在于，所述第一表面包括沿所述弹性基座的径向排列的中心区和边缘区，所述第一表面的中心区与所述弹性基座的轴线垂直，所述第一表面的中心区用于接收被测压力，所述第一表面的边缘区形成为所述第一表面的斜面区。
4.如权利要求1-3任一项所述的力传感器，其特征在于，所述第二表面包括沿所述弹性基座的径向排列的中心区和边缘区，所述第二表面的中心区形成为所述第二表面的斜面区，所述第二表面的中心区用于固定一个或多个所述应变片，所述第二表面的边缘区与所述弹性基座的轴线垂直。
5.如权利要求1-3任一项所述的力传感器，其特征在于，所述第二表面的斜面区包括凸台，沿远离所述弹性基座的轴线的方向所述凸台的厚度逐渐减小，所述凸台背向所述第一表面的一侧表面与弹性基座的轴线垂直，所述凸台背向所述第一表面的一侧表面用于固定所述一个或多个应变...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕兆华，洪志超，李夏楠，何浴辉，方泽元，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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