本实用新型属于传感器技术领域,涉及力传感器,特别涉及一种具有蛇形结构梁的力传感器。
背景技术:
力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量,其能将力的量值转换为相关电信号,对力进行检测。在动力设备、工程机械和工业自动化系统中,成为不可缺少的核心部件。力传感器种类较多,按力信号产生的方式可分为应变式、压电式、压磁式、光学式与电容式等。目前市场上较为成熟的力传感器主要是电磁式和应变式。然而目前大部分力传感器所用的弹性体均为平行梁式结构,在受力时变形梁刚度太大,导致传感器灵敏度偏低。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于,针对目前力传感器的不足,提出了一具有种蛇形结构梁的力传感器,通过蛇形结构的设计减小变形梁的刚度。
为了实现上述目标,本实用新型的技术方案如下:
一具有种蛇形结构梁的力传感器包括变形层外圈1、变形层内圈2、蛇形结构梁3;所述变形层外圈1上均匀分布若干沉头孔,用于连接外接负载;所述蛇形结构3呈水平放置,沿变形层内圈2的外缘呈轮辐式分布,其一端连接于变形层外圈1内侧,另一端连接于变形层内圈2外侧;所述蛇形结构梁3采用蛇形结构用于减小变形梁的刚度,进而以提高力传感器的灵敏度。
所述蛇形结构梁3可用正弦波形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用半圆形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用螺旋形梁替换。
本实用新型的特点和有益效果在于:
本实用新型采用蛇形结构的变形梁,减小变形梁的刚度,在力的传递过程中变形梁的反应更为敏感,以提高多维力传感器的灵敏度。
附图说明
图1为本实用新型立体图;
图2为本实用新型正弦波形梁示意图;
图3为本实用新型半圆形梁示意图;
附图中:1.变形层外圈;2.变形层内圈;3.蛇形结构梁。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型,在下文将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。
如附图所示,一具有种蛇形结构梁的力传感器包括变形层外圈1、变形层内圈2、蛇形结构梁3;所述变形层外圈1上均匀分布若干沉头孔,用于连接外接负载;所述蛇形结构3呈水平放置,沿变形层内圈2的外缘呈轮辐式分布,其一端连接于变形层外圈1内侧,另一端连接于变形层内圈2外侧;所述蛇形结构梁3采用蛇形结构用于减小变形梁的刚度,进而以提高力传感器的灵敏度。图中蛇形结构梁4数目为4,但在实际生产过程中,可以根据弹性力的大小调整蛇形结构梁4的数目。
所述蛇形结构梁3可用正弦波形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用半圆形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用螺旋形梁替换。
本实用新型的工作过程如下:变形层内圈2受到外部载荷,通过蛇形结构梁3传递到变形层外圈1,在传递里过程中,蛇形梁发生形变,传感器上的检测装置测出变形量,并通过相应的解耦公式算出各个方向的力。
最后说明的是以上仅是本实用新型的优选实施方式,而本实用新型并非仅局限于以上实施例,还可以做各种修改或变形。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡运用本实用新型原理所研究的等效技术变化,均包含于本实用新型的专利范围内。