高精度和耐用的称重传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种高精度和耐用的称重传感器。

背景技术：

称重传感器是一种用于测量重量的传感器。而称重传感器根据工作原理的不同，可以分为很多种。其中有一种称重传感器，其主要由弹性基片和粘附于弹性基片上的应变片构成，当弹性基片受力时产生形变，而应变片位于弹性基片的主要形变区域上，通过应变片随着弹性基片的形变量而产生反映弹性基片的承重力的电信号。

传统的称重传感器为了追求极简的结构，一般是通过一块金属片作为弹性基片，并且通过冲切加工，在金属片上成型出一条形变梁，并且在形变梁上粘附一块应变片，而在形变梁的一端则凸设一个锥形凸点以作为受力点。这种结构的缺点在于，单独的形变梁受力比较集中，长期使用后容易产生劳损，而且为了保证形变梁不容易损坏，还得将形变梁做厚和做宽，形变的灵敏度也随之下降，导致测量的精度下降。其次，作为受力点的锥形凸点在反复使用过程中，容易损坏，导致称重传感器作废。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提供一种高精度和耐用的称重传感器，其采用承重环结构和多个凸柱均匀分摊受力，并且设置多个形变梁，在使用时，受力点和形变梁都不容易因为受力过于集中而损坏，更加耐用，并且提升检测的精度。

一种高精度和耐用的称重传感器，包括：

底座；底座为圆环形结构设置；

位于底座中心处的承重环；承重环高度位置位于底座之上；承重环的圆心位于底座的中心垂线上；承重环的顶面均匀凸设有多个凸柱；凸柱的顶端为半球状结构设置；

连接在底座与承重环之间的形变梁；形变梁的高度位置位于底座与承重环之间；形变梁的一端连接底座的顶部，形变梁的另一端连接承重环的底部；形变梁的数量为三个且以120°间隔分布在底座与称重环之间；以及

连接在形变梁上的应变片；应变片的数量为多个，且每个形变梁至少设置一个应变片。

上述高精度和耐用的称重传感器，采用组合式结构，其中，底座用于连接外部设备并且作为基部，承重环作为受力部件，形变梁作为底座与承重环之间的连接部件。首先，承重环的底面均匀凸设有多个凸柱，在受力时，多个凸柱均匀分摊作用力，避免受力点过于集中。其次，形变梁也为多个，将受力进行分摊，形变梁可以设置得更加窄和薄，并且每个形变梁对应设置一个应变片，每个形变梁的形变都通过应变片进行检测，灵敏度更高。通过上述设计，采用承重环结构和多个凸柱均匀分摊受力，并且设置多个形变梁，在使用时，受力点和形变梁都不容易因为受力过于集中而损坏，更加耐用，并且提升检测的精度。

在其中一个实施例中，底座的底部设有多个磁铁。磁铁用于底座与外部设备连接时，起到快速定位和固定的作用。

在其中一个实施例中，磁铁位于相邻两个形变梁之间。

在其中一个实施例中，底座的底部开设有用于容置磁铁的凹槽；磁铁的底面与底座的底面齐平。凹槽可以使得磁铁在安装时保证与底座的底面齐平，更方便地与外部设备的表面贴合。

在其中一个实施例中，应变片粘附与形变梁的中部。

在其中一个实施例中，形变梁的中部的表面为磨砂面。磨砂面有利于提升形变梁与应变片在粘接时的稳固性。

在其中一个实施例中，形变梁的中部厚度小于形变梁的两端的厚度。将形变梁的中部厚度做小，在形变梁受力时的形变成都更加明显。

在其中一个实施例中，形变梁为铝合金条或不锈钢条。

在其中一个实施例中，应变片的表面涂覆有密封胶。密封胶用于保护应变片。

在其中一个实施例中，承重环为钛合金制或者钨合金制结构设置，承重环的底部焊接于形变梁的一端的顶部。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例的高精度和耐用的称重传感器的示意图；

图2为图1所示的高精度和耐用的称重传感器的沿A-A线所剖得的示意图；

图3为图1所示的高精度和耐用的称重传感器的反面示意图。

附图中各标号的含义为：

100-高精度和耐用的称重传感器；

10-底座，11-磁铁；

20-承重环，21-凸柱；

30-形变梁；

40-应变片。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参见图1至图3，其为本实用新型一种实施例的高精度和耐用的称重传感器100的示意图。

如图1和图2所示，该高精度和耐用的称重传感器100，包括：底座10、位于底座10中心处的承重环20、连接在底座10与承重环20之间的形变梁30、以及连接在形变梁30上的应变片40。

底座10为圆环形结构设置。在本实施例中，底座10为铝合金制结构设置。在其他实施例中，该底座10也可以为塑胶制或者其他合金制成的圆环结构。

在本实施例中，为了便于安装，如图3所示，底座10的底部设有三个磁铁11。磁铁11用于底座10与外部设备连接时，起到快速定位和固定的作用。进一步地，磁铁11位于相邻两个形变梁30之间，其好处是，可以减少磁铁11对形变梁30的影响。相应地，在其他实施例中，底座10的底部还可以开设有用于容置磁铁11的凹槽。磁铁11的底面与底座10的底面齐平。凹槽可以使得磁铁11在安装时保证与底座10的底面齐平，更方便地与外部设备的表面贴合。

结合图2所示，承重环20高度位置位于底座10之上。承重环20的圆心位于底座10的中心垂线上。承重环20的顶面均匀凸设有多个凸柱21。凸柱21的顶端为半球状结构设置。考虑到承重环20作为受力点，其结构稳固性至关重要，所以，承重环20可以为钛合金制或者钨合金制结构设置，承重环20的底部焊接于形变梁30的一端的顶部。在承重环20的中心为一个贯孔，在与外部设备组装时，该贯孔可以供导柱穿过，使得承重环20不容易出现偏移，有利于提高工作的精度。

形变梁30的高度位置位于底座10与承重环20之间。形变梁30的一端连接底座10的顶部，形变梁30的另一端连接承重环20的底部。形变梁30的数量为三个且以120°间隔分布在底座10与称重环之间。为了提升检测的灵敏度，还可以对形变梁30的形状进行改良，例如，在其他实施例中，形变梁30的中部厚度小于形变梁30的两端的厚度。将形变梁30的中部厚度做小，在形变梁30受力时的形变成都更加明显。类似地，在其他实施例中，也可以将形变梁30的中部宽度小于形变梁30的两端的宽度。

考虑到形变梁30需要反复变形，因此，形变梁30优选为铝合金条或不锈钢条。

应变片40的数量为多个，且每个形变梁30至少设置一个应变片40。如图1所示，应变片40粘附与形变梁30的中部。为了提升应变片40与形变梁30的粘接稳固性，在其他实施例中，可以形变梁30的中部的表面设置为磨砂面。磨砂面有利于提升形变梁30与应变片40在粘接时的稳固性。每个应变片40通过导线(图未示)连接外部设备以获取电源和传输信号。

为了保护应变片40，在本实施例中，应变片40的表面还涂覆有密封胶(图未示)，还密封胶用于包裹应变片40暴露的表面以保护应变片40，起到防潮、防腐和绝缘的作用。

上述高精度和耐用的称重传感器100，采用组合式结构，其中，底座10用于连接外部设备并且作为基部，承重环20作为受力部件，形变梁30作为底座10与承重环20之间的连接部件。首先，承重环20的底面均匀凸设有多个凸柱21，在受力时，多个凸柱21均匀分摊作用力，避免受力点过于集中。其次，形变梁30也为多个，将受力进行分摊，形变梁30可以设置得更加窄和薄，并且每个形变梁30对应设置一个应变片40，每个形变梁30的形变都通过应变片40进行检测，灵敏度更高。通过上述设计，采用承重环20结构和多个凸柱21均匀分摊受力，并且设置多个形变梁30，在使用时，受力点和形变梁30都不容易因为受力过于集中而损坏，更加耐用，并且提升检测的精度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。