全桥圆柱形力传感器的制作方法

本实用新型属于测试设备技术领域，特别是一种全桥圆柱形力传感器。

背景技术：

目前测试设备中的力传感器，外形结构多为长方体且体积大、重量重，若使用现有的测试设备，对柔性材料的测试存在安装固定问题，而且还需增加过多的连接装置，在开伞过程中易出现钩挂、缠绕的问题，而普通结构的力传感器在大过载冲击测试过程中抗扭能力差势必影响测试精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种全桥圆柱形力传感器。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种全桥圆柱形力传感器，

包括传感器主体、壳体、应变片和电路板；

所述传感器主体包括中间弹性体、和用于连接被测试的柔性材料两端连接结构；

所述中间弹性体与壳体之间形成容腔，用于容纳设置在中间弹性体表面的应变片；

所述电路板设置在中间弹性体上，与应变片通过导线连接；

按上述方案，所述中间弹性体为长方体结构。

按上述方案，所述壳体为中空的筒形结构，弹性体固定在壳体内部，与壳体形成上下两个容腔。

按上述方案，所述应变片有4个，分别设置长方体弹性体对称面上，每个对称面上两个应变片相互垂直，其中，一个应变片长度方向平行于传感器主体的受力方向，另一个应变片长度方向垂直于传感器主体的受力方向。

按上述方案，所述两个对称面上方向相同的两个应变片对称设置。

按上述方案，所述电路板通过螺钉固定安装在传感器主体上。

按上述方案，所述电路板还通过电缆引出并与电连接器相连。

按上述方案，所述用于连接被测试的柔性材料两端连接结构为扁平“O”型结构。

该装置工作的原理是：柔性连接绳索直接通过“O”型结构的孔并固定连接，传感器的电气部分主要有四个应变片直接粘贴在传感器主体中部的弹性体上，传感器主体中间属于传感器弹性应变体，应变片粘贴在弹性体的对称面上，两个应变片对称粘贴，应变片的长度方向平行于传感器受力方向，另外两个应变片也对称粘贴，应变片的长度方向垂直于传感器受力方向。

本实用新型装置带来的有益效果是：

(1)本发明新型全桥圆柱形力传感器可靠性高、而且体积小，重量轻，传感器主体两端直接设计成“O”型结构与绳索相连，易于安装和拆卸，已在阻力伞、投物伞等引导伞开伞力测试中得到很好的应用，也可应用于其它柔性连接的动载测试。

(2)传感器主体中部弹性体设计成长方体结构，可提高传感器的输出精度。

(3)传感器的外形设计成圆柱形结构，圆柱形结构的特点，整体性刚度好，抗扭能力强，在测试使用过程中，传感器在受拉力时，能最大限度地克服扭转应变量，提高输出精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的全桥圆柱形力传感器的装置的结构示意图；

图2是是本实用新型实施例的全桥圆柱形力传感器剖面图；

图3是图1的侧视图；

图4是图1的正视图；

图5是本发明全桥圆柱形力传感器主体结构图；

图6是本发明全桥圆柱形力传感器电气原理图；

图中，1-传感器主体，2-壳体，3-应变片，4-电路板，5-螺钉，6-螺钉，7-卡箍，8-螺钉，9-电缆，10-电连接器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1～图5所示，本发明所述的全桥圆柱形力传感器，整体呈圆柱形结构，包括传感器主体1、壳体2及其它附件，所述传感器主体1中间弹性体设计成长方体结构，在长方体上设置有四个应变片3，各个应变片3通过导线连接至电路板4，电路板4通过螺钉5安装固定在传感器主体1上，同时电路板4通过电缆9引出并与电连接器10相连，壳体2套设在传感器主体1的中部，并通过螺钉6固定。

传感器主体1的两端设计成对称“O”形结构，柔性连接绳索直接通过“O”形孔进行套接固定。

传感器主体1的中间弹性体为长方体结构，在弹性体对称面平行于轴向粘贴两个应变片3，再在弹性体对称面垂直于轴向粘贴另外两个应变片3，且四个应变片3通过导线首尾依次连接且连接至电路板4上。

传感器主体1上的两个应变片3与传感器主体1的受力方向一致，传感器主体1上的另外两个应变片3与传感器主体1的受力方向垂直。

电缆9与电路板4相连的一端通过卡箍7和螺钉8固定在传感器主体1上。

参照图6所示，本发明全桥圆柱形力传感器的电气部分主要有四个应变片3直接粘贴在传感器主体1上，传感器主体中间弹性体设计为长方体结构，在弹性体关于轴对称两个平面粘贴两个应变片3，且应变片3的长度方向与与传感器的受力方向一致，分别为R1+△R和R3+△R；在弹性体关于轴对称两个平面粘贴另外两个应变片3，且应变片3的长度方向与传感器的受力方向垂直，分别为R2-△R和R4-△R；四个应变片3通过导线首尾依次连接在一起，Uin为输入电压，Uout为输出信号，再用一根电缆9(四芯电缆)，焊接引出与电连接器10相连，全桥圆柱形力传感器主体中部弹性体上的两个应变片在传感器工作时产生拉应变，另外两个应变片在传感器工作时产生压应变。传感器主体中部弹性体设计成长方体结构，可以提高传感器的输出精度；外形设计成圆柱形结构，可提高结构件的刚度，减少传感器受力过程中的扭转变形，提高测试精度。