一种多敏感体分区灵敏力传感器的制作方法

文档序号:21325555发布日期:2020-07-04 00:48阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多敏感体分区灵敏力传感器,包括承载平台(1),其特征在于,所述承载平台(1)的外周布设有若干组层叠式力感元件,每组层叠式力感元件包括至少两个应变敏感单元,应变敏感单元上安装有应变检测单元(5);同一组且相邻的应变敏感单元之间成形有第一间隙(8);随对承载平台(1)加载力的增加,相邻应变敏感单元逐渐相互接触形成叠加阻力。

2.如权利要求1所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,所述承载平台(1)左右两侧均安装有第一组层叠式力感元件(2);所述承载平台(1)前后两侧均安装有第二组层叠式力感元件(2-1);所述第一组层叠式力感元件(2)和第二组层叠式力感元件(2-1)均包括若干水平向应变敏感单元;所述水平向应变敏感单元包括水平圆柱体(3),水平圆柱体(3)连接有竖向悬臂梁(4),竖向悬臂梁(4)侧面中部正反两侧均安装有应变检测单元(5);竖向悬臂梁(4)底部固定在底座(9)上;处于同一组的水平圆柱体(3)相互平行且处于同一水平高度上;相邻水平向应变敏感单元的水平圆柱体(3)之间成形有第一间隙(8)。

3.如权利要求2所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,所述承载平台(1)为倒四棱台状;所述底座(9)内成形有与承载平台(1)配合的四个斜面(5-1);竖向悬臂梁(4)底部均固定在斜面(5-1)上。

4.如权利要求3所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,所述斜面(5-1)的倾斜角度为35--45度。

5.如权利要求2所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,相邻水平向应变敏感单元之间的第一间隙(8)的大小为10μm-800μm。

6.如权利要求2所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,所述承载平台(1)底部连接有竖向设置的竖向圆柱体(6),竖向圆柱体(6)底部安装有第三组层叠式力感元件;所述第三组层叠式力感元件包括与竖向圆柱体(6)相连的上应变敏感单元(7);上应变敏感单元(7)外周与底座(9)相连;竖向圆柱体(6)底部成形有向下凸起的上半球体凸起部(6-1);上应变敏感单元(7)下方安装有下应变敏感单元(10),下应变敏感单元(10)中部凸起成形有与上半球体凸起部(6-1)配合的、向上凸起的下半球凸起部(10-1);下应变敏感单元(10)外周与底座(9)相连,且底部与底座(9)形成第二间隙(81);上应变敏感单元(7)和下应变敏感单元(10)底面均固定有应变检测单元(5);上应变敏感单元(7)和下应变敏感单元(10)之间成形有第一间隙(8)。

7.如权利要求6所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,所述应变检测单元(5)为金属箔式应变片、半导体式应变片或光纤光栅式应变计。

8.如权利要求6所述的多敏感体分区灵敏力传感器,其特征在于,所述上半球体凸起部(6-1)和下半球凸起部(10-1)之间的距离为50μm-400μm。


技术总结
本实用新型公开了一种新多敏感体分区灵敏力传感器,传感器包括层叠式多敏感区力敏元件、三路检测电路、信号调理电路、信息解耦系统,其中的层叠式多敏感区力敏元件包括底座、三组层叠式力感元件、应变检测元件、承载平台。每个层叠式力敏元件在X、Y、Z三个坐标方向都包括多个相互独立的应变敏感单元。在每个应变敏感单元正反两面上按特定的策略布置了应变检测元件。本实用新型针对现有力传感器难以满足同时具备大量程及高灵敏度的要求,通过设计力传感器的多个敏感体,各个敏感体在宽量程内自动分区灵敏,最终实现传感器在整个大量程范围中实现多灵敏度测量。

技术研发人员:梁桥康;邹坤霖;伍万能;龙建勇;孙炜;张振军;王耀南
受保护的技术使用者:湖南大学
技术研发日:2019.10.30
技术公布日:2020.07.03
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