专利名称：称重传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，尤其是涉及一种弹性梁与传感元件结合，当弹性梁产生弯曲变形时同步带动传感元件，从而实现物理量-电量转换的称重传感器。
背景技术：
现有技术的剪切梁式称重传感器，主要应用于电子汽车衡产品上，其典型结构原理是弹性体设计为左右对称分布的双盲孔桥式梁结构，利用盲孔腹板部分受外力变形而产生剪切应力，通过粘贴在盲孔腹板上的应变片电路转换成电量输出。桥式梁结构的弹性体两端采用螺栓与底座平台紧固相联的组合，由于弹性体两端与底座平台采用螺栓固定这一不完善的设计结构，势必对当桥式梁中心受力而产生弯曲变形后引起梁两端的位移(挠度)造成不规则的阻滞作用，严重地影响到产品的诸如线性、重复性、滞后等指标的技术性能。如中国专利CN2341132Y一种称重传感器，包括主体、电阻应变计，主体的底面两侧为凸起区域，底面中心为凹陷区域；在凹陷区域沿支撑面的长度方向，两边对称地、均匀的加工有盲孔或盲槽，每两个对称的盲孔或盲槽之间形成一个双剪梁，电阻应变计就贴在双剪梁的两边侧面。上述该种传感器特别是弹性体结构设计复杂，机械加工困难，制造工艺复杂，带来材料利用率低制造成本较高。
发明内容
本实用新型主要目的是取代加工工艺复杂的双盲孔桥式梁的弹性体，并且不采用剪切应力原理，而采用在弹性梁内嵌入传感元件的结构，使弹性梁承重受力产生弯曲变形的位移量与外力作用成正比地传递到传感元件上，以此实现物理量-电量的转换，从而提供一种弹性梁加工工艺简单、传感元件结构简化的应变式称重传感器。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种应变式称重传感器，含有安装在底座上的弹性梁，弹性梁内设有传感元件，其特征在于所述的底座的上平面与弹性梁的下底面之间开有相互配合的横向通槽；所述的弹性梁的下底面联接有传感元件。
所述的横向通槽可以是弹性梁的下底面与底座的上平面均加工成槽形；可以是仅底座的上平面加工成槽形或仅弹性梁的下底面加工成槽形；也可以直接将底座加工成U形。
本实用新型的技术方案还可以进一步完善，作为一种优选方案，所述的弹性梁与底座的两端间设有联接键，所述的联接键上部呈钩状，下部由紧固螺丝固定在底座上。
所述的联接键与弹性梁端部有一定的配合间隙。使弹性梁的两端受中心弯曲变形而产生轴向挠度位移时，能给予弹性梁两端定向自由滑动间隙。
所述的弹性梁与底座的两端间开有键槽，所述的联接键安装在键槽内。
作为弹性梁与底座之间联接的另一种优选方案，所述的底座的两端开有垂直向上的螺丝孔，螺丝通过螺丝孔与弹性梁的两端螺纹联接。所述螺丝孔的孔径略大于螺丝直径，使其有一定的滑动余地。螺丝旋入弹性梁的深度，一般大于1/2弹性梁厚度。
因此，本实用新型的有益效果是改善了目前的剪切梁式(桥式)称重传感器产品设计方面的不足，采用在弹性梁内嵌入传感元件的结构，取代加工工艺复杂的双盲孔桥式梁的弹性体，使弹性梁承重受力产生弯曲变形的位移量与外力作用成正比地传递到悬臂梁或双支点弯曲梁结构的传感元件上，以此实现物理量-电量的转换。此设计使产品的生产工艺简化，加工成本大大降低；并且还可以以普通钢代替现有技术中所使用的合金钢，使原材料成本节省，还使产品外形相对缩小，重量减轻，产品综合成本有较大幅度下降。本实用新型更重要的另一方面将提高产品的综合技术性能。不产生阻滞(机械)现象，从而使产品性能，诸如线性、重复性滞后、蠕变等指标精度的改善和提高成为可能。
附图1是本实用新型的一种方案的结构主视图；附图2是图1的侧视图；附图3是本实用新型的另一种方案的结构主视图；附图4是图3的侧视图；附图5是本实用新型的另一种联接方案的结构主视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2所示，弹性梁2平卧搁置于底座8上，弹性梁2的上面有承载钢球1，在底座8的上平面与弹性梁2的下底面之间开有相互配合、用于安装传感元件的横向通槽，横向通槽的两端设有盖板2。所述的横向通槽可以是弹性梁的下底面与底座的上平面均加工成槽形；可以是仅在底座的上平面加工成槽形或仅在弹性梁的下底面加工成槽形；也可以直接将底座加工成U形或合适的其它形状。在弹性梁2底部安装有可根据不同的额定量程设计的传感元件4，两者之间用螺丝5固定，本实施例中，传感元件4的一端与底座2的下底面固定，即悬臂结构形式。弹性梁2与底座8两侧的联接件，采用联接键6相联，联接键设计成上部呈钩状，下部由紧固螺丝7固定在底座8上，弹性梁与底座的两端间开有键槽，所述的联接键安装在键槽内，弹性梁端面与联接键之间有一定的配合间隙，从结构上可以看出弹性梁两端为自由端。如图3、图4所示为传感元件4的二端同时与底座2的下底面采用螺丝5固定，即双支点弯曲梁结构形式。如图5所示，弹性梁2与底座8的联接件采用螺丝5联接的结构，所述的底座的两端开有垂直向上的螺丝孔，螺丝5通过螺丝孔与弹性梁的两端螺纹联接。
当外力(重量)施加于承载钢球上传递到弹性梁中心部位时，弹性梁受荷重而向下弯曲变形，其弯曲程度与外力成正比。弹性梁2弯曲将同步带动紧固于其底部的传感元件4的弯曲变形，其弯曲程度对等于弹性梁的变形量。当传感元件4产生弯曲变形时，其内部由应变片组成的全桥电路将输出电信号，该电信号的大小与传感元件的弯曲变形量大小成正比，同理，也即与弹性梁受外力作用产生弯曲时，梁的两端将产生位移(挠度)。因弹性梁是平卧搁置于U形底座两光滑的小平台上，在定位键的控制下，作自由定向移动，故无阻滞(机械)现象。当施加的外力消失时，弹性梁依靠自身的材料刚度迅速复原，回归零位初始状态。
本实用新型的称重传感器的体积可以加工得比较小巧。考虑到与目前的产品安装、使用的互换性，本实用新型的底座安装尺寸及承载钢球的选配均采用与目前的产品保持一致，整个产品的安装高度也相近于目前的产品，以避免资源浪费。
权利要求1.一种称重传感器，含有安装在底座上的弹性梁，弹性梁内设有传感元件，其特征在于所述的弹性梁(2)的下底与底座(8)的上平面之间开有相互配合的横向通槽；所述的弹性梁的下底面联接有传感元件(4)。
2.根据权利要求1所述的称重传感器，其特征在于所述的弹性梁(2)与底座(8)的两端间设有联接键(6)，所述的联接键上部呈钩状，下部由紧固螺丝(7)固定在底座(8)上。
3.根据权利要求2所述的称重传感器，其特征在于所述的联接键(6)与弹性梁(2)端部有一定的配合间隙。
4.根据权利要求1或2所述的称重传感器，其特征在于所述的弹性梁(2)与底座(8)的两端间开有键槽，所述的联接键(6)安装在键槽内。
5.根据权利要求1所述的称重传感器，其特征在于所述的底座(8)的两端开有垂直向上的螺丝孔，螺丝(9)通过螺丝孔与弹性梁的两端螺纹联接。
专利摘要本实用新型公开了一种称重传感器。含有安装在底座上的弹性梁，弹性梁内设有传感元件，所述的弹性梁的下底与底座的上平面之间开有相互配合的横向通槽，弹性梁的下底面联接有传感元件；所述的弹性梁与底座的两端间设有联接键，联接键上部呈钩状，下部由紧固螺丝固定在底座上。本实用新型采用在弹性梁内嵌入传感元件的结构以取代加工工艺复杂的双盲孔桥式梁的弹性体，具有加工工艺简单，传感元件结构简化的特点，特别适用于采用钢质弹性梁的称重传感器。
文档编号G01G19/02GK2903935SQ20062010091
公开日2007年5月23日 申请日期2006年2月10日 优先权日2006年2月10日
发明者李群 申请人:李群