一种应变计及使用该应变计的多维力传感器制造技术

技术编号:46616136 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:12
本发明专利技术涉及力传感器技术领域,具体涉及一种应变计及使用该应变计的多维力传感器;通过应变计的结构设计,实现了多维力传感器应变梁上同一位置的两遍复用应变的直接测量,提高了多维力传感器的精度和重复性;采用第一测量栅与第二测量栅嵌套的方式,降低测量点的温度对应变计的影响,提高了传感器的精度和温度性能;此外,第一调零栅与第二调零栅的方向与第一测量栅和第二测量栅的方向均一致,减小了第一调零栅和第二调零栅阻值变化对应变计测量的影响,提高了线性精度;进一步,本发明专利技术可以实现惠斯通电桥初始零点的补偿,简化了多维力传感器的补偿环节,降低成本的同时提高了多维力传感器的可靠性,满足实际使用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力传感器,具体涉及一种应变计及使用该应变计的多维力传感器


技术介绍

1、多维力传感器,凭借能同时测量多个方向和力矩的独特能力,已成为机器人、自动化设备、生物力学、航空航天等领域的关键力感知元件。主流六维力传感器从原理上可以分为应变式、光学式及压电/电容式。在国内,电阻应变式六维力传感器是目前应用最多最成熟的一种,它使用金属箔式应变片作为敏感元件。它的基本原理是在外力作用下,弹性体机械变形,粘贴在弹性体上的应变片产生相应应变引起电阻值变化,再经过电桥将阻值的变化转换成电压或电流输出。

2、目前,主流的六维力传感器弹性体多为平面横梁结构,在六个方向的力/力矩加载时,梁的形变均为弯曲应变,且主应力方向均为垂直应变梁方向。若想要同时进行六个方向的力/力矩测量,那么每根应变梁表面的产生的应变均复用了两遍,这就要求在组成惠斯通电桥时,每根应变梁表面就需要有两片单轴应变计。

3、为了实现以上需求,目前主流的解决方案有以下两种,其一为在每个应变梁表面并列粘贴两片单轴结构应变计(或一片双轴结构的应变计),其二在每个应变梁表面粘贴一片重本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应变计,其特征在于,包括第一应变单元(10)和第二应变单元(20);

2.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一应变单元(10)嵌套在第二应变单元(20)的外侧。

3.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一测量栅(11)的电阻值与第二测量栅(21)的电阻值相同,第一调零栅(14)的方向、第二调零栅(24)的方向、第一测量栅(11)的方向和第二测量栅(21)的方向均相同,第一测量栅(11)与第二测量栅(21)同轴设置。

4.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一测量栅(11)与第一调零栅(14)的阻值比和第二测量栅(...

【技术特征摘要】

1.一种应变计,其特征在于,包括第一应变单元(10)和第二应变单元(20);

2.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一应变单元(10)嵌套在第二应变单元(20)的外侧。

3.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一测量栅(11)的电阻值与第二测量栅(21)的电阻值相同,第一调零栅(14)的方向、第二调零栅(24)的方向、第一测量栅(11)的方向和第二测量栅(21)的方向均相同,第一测量栅(11)与第二测量栅(21)同轴设置。

4.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一测量栅(11)与第一调零栅(14)的阻值比和第二测量栅(21)与第二调零栅(24)的阻值比均为200~300:1。

5.根据权利要求1所述的应变计,其特征在于,所述第一测量栅(11)的栅长和第二测量栅(21)的栅长均为1mm~1.5mm。

6.一种多维力传感器,其特征在于,包括由外而内依次...

【专利技术属性】
技术研发人员:晏志鹏钱程刘超雒平华张锐张勋
申请(专利权)人:中航电测仪器西安有限公司
类型:发明
国别省市:

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