传感器（117,118,119,121，122,123; 217,218,219,221，222,223; 317， 318,319,321，322,323;417,418,419,421，422,423;517,518,519,521，522,523)，它们安装 在所述变形体（102; 202 ; 302; 402 ; 502)上并且设置用于测量所述变形体（102 ; 202; 302 ; 402; 502)的纵向应变和横向应变，其中， 在所述前侧（103; 203; 303; 403; 503)上，在所述变形体（102; 202; 302; 402; 502)的中心 纵轴线（L)与中心横轴线（Q1)之间的交点（S)的区域中设有前方长形凹部（109; 209; 309; 409; 509)并且与所述前方长形凹部相对置地在所述后侧（104; 204; 304; 404; 504)上设有后 方长形凹部（110;210;310;410;510); 在所述左侧（105; 205;305 ;405; 505)上，至少一个左上缺口（112;212; 312;412;512)设 置在所述中心横轴线(Q1)上方，并且至少一个左下缺口（113;213;313;413;513)设置在所 述中心横轴线（Q1)下方，以及与所述缺口分别相对置地在所述右侧（106 ; 206 ; 306; 406 ; 506)上设有至少一个右上缺口（114;214;314;414;514)和至少一个右下缺口（115 ;215; 315；415；515)； 所述变形体（102; 202; 302; 402; 502)的材料横剖面(A)在与所述中心纵轴线(L)正交地 延伸的并且包括所述中心横轴线(Q1)的中间平面中具有材料横剖面面积； 所述材料横剖面(A)的左边第一部分区域(B1)从左边第一直线(G1)朝所述左侧（105; 205;305;405;505)延伸至所述材料横剖面(A)的边缘并且具有第一部分区域面积，所述左 边第一直线通过所述前方长形凹部（109; 209; 309; 409; 509)的边缘朝所述左侧（105; 205; 305; 405; 505)延伸并且通过所述后方长形凹部（110; 210; 310; 410; 510)的边缘朝所述左侧 (105; 205; 305; 405; 505)延伸； 所述材料横剖面(A)的右边第二部分区域(B2)从右边第二直线(G2)朝所述右侧（106; 206; 306; 406; 506)延伸至所述材料横剖面(A)的边缘并且具有第二部分区域面积，所述右 边第二直线通过所述前方长形凹部（109; 209; 309; 409; 509)的边缘朝所述右侧（106; 206; 306; 406; 506)延伸并且通过所述后方长形凹部（110; 210; 310; 410; 510)的边缘朝所述右侧 (1〇6; 2〇6; 3〇6;4〇6; 5〇6)延伸；以及 所述材料横剖面面积与由所述第一部分区域面积和所述第二部分区域面积的和之间 的比例不小于1.56且不大于2.15。2. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101;201;301;401;501)，其中，所述中 心横轴线（Q1)与在所述前方长形凹部（109; 209;309;409; 509)和所述左上缺口（112; 212; 312;412;512)之间的最短连接线(V)之间的角(α)不小于17°且不大于29°。3. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101;201;301;401;501)，其中，所述长 形凹部（109，110 ;209,210;309,310;409,410;509,510)分别基本上椭圆形地构造。4. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101;201;301;401;501)，其中，所述缺 口（112，113，114，115 ;212,213,214,215;312,313,314,315;412,413,414,415;512,513， 514，515)分别基本上部分圆形地构造。5. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101;201;301;401;501)，其中，所述前 方长形凹部（109;209 ;309;409;509)和所述后方长形凹部（110;210 ;310;410;510)分别相 对于所述交点（S)定心地布置;并且 所述左上缺口（112;212;312;412;512)和所述左下缺口（113;213;313;413;513)以及 所述右上缺口（114;214;314;414;514)和所述右下缺口（115;215;315;415;515)分别相对 于所述中心横轴线(Q1)对称地布置。6. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101; 201; 301; 401; 501 )，其中，在所述 前方长形凹部（109;209;309;409;509)中设有至少四个前凹部（125 ;225;325;425;525)并 且与它们分别相对置地在所述后方长形凹部（110;210;310;410;510)中设有至少四个后凹 部（126; 226; 326;426; 526)，其中，能够分别涉及连续的或不连续的凹部。 7 ·根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101; 201; 301; 401; 501 )，其中，在力测 量时所述横向应变与所述纵向应变之间的比例处于55 %与72 %之间。8. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101; 201; 301; 401; 501 )，其中， 在所述前方长形凹部（109; 209; 309; 409; 509)中设置至少三个前方应变传感器（117， 118，119;217,218,219;317,318,319;417,418,419;517,518,519)并且在所述后方长形凹 部（110; 210; 310 ;410; 510)中设置至少三个后方应变传感器（121，122,123; 221，222,223; 321,322,323；421,422,423；521,522,523), 所述前方应变传感器中的一个(117; 217; 317; 417; 517)和所述后方应变传感器中的一 个（121;221;321;421;521)相对于所述交点（5)定心地布置并且设置用于测量所述纵向应 变;并且 所述前方应变传感器中的两个(118，119;218,219;318,319;418,419;518,519)和所述 后方应变传感器中的两个(122，123;222,223;322,323;422,423;522,523)相对于所述中心 横轴线(Q1)对称地布置在所述中心横轴线上方和下方并且设置用于测量所述横向应变。9. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101; 201; 301; 401; 501 )，其中， 所述变形体（102; 202; 302; 402; 502)相对于通过所述中心纵轴线（L)和所述中心横轴 线(Q1)构成的第一平面对称地构造;并且 所述变形体（102 ; 202 ; 302; 402 ; 502)至少在所述前方长形凹部（109; 209 ; 309; 409 ; 509)、所述后方长形凹部（110; 210; 310 ;410; 510)以及所述缺口（112,113,114,115; 212， 213,214,215;312,313,314,315;412,413,414,415;512,513,514,515)所位于的区域中也 相对于与所述中心横轴线(Q1)正交地延伸的并且包括所述中心纵轴线(L)的第二平面对称 地构造并且相对于所述中间平面对称地构造。10. 根据以上权利要求中任一项所述的力传感器（101;201;301 ;401;501)，其中，所述 变形体（102;202;302;402;502)由钢、钛、铝或铍铜组成。
【专利摘要】本发明涉及一种力传感器，其用于测量压力和/或拉力，其具有：杆状变形体，该杆状变形体至少具有前侧(103)、后侧(104)、左侧(105)、右侧(106)、上端侧以及下端侧；并且具有至少四个应变传感器(117，121)，所述应变传感器安装在变形体上并且设置用于测量变形体的纵向应变和横向应变。在前侧(103)上在变形体的中心纵轴线与中心横轴线(Q1)之间的交点(S)的区域中设有前方长形凹部(109)。与所述前方长形凹部(109)相对置地在后侧上设有后方长形凹部(110)。在左侧(105)上，至少一个左上缺口设置在中心横轴线(Q1)上方，至少一个左下缺口设置在中心横轴线(Q1)下方。与左侧上的所述缺口分别相对置地，在右侧(106)上设置至少一个右上缺口和至少一个右下缺口。材料横剖面在与中心纵轴线正交地延伸的并且包括中心横轴线(Q1)的中间平面中的面积与材料横剖面的第一部分区域的面积和材料横剖面的第二部分区域的面积的和的比例不小于1.56且不大于2.15。
【IPC分类】G01L1/22, G01G3/14
【公开号】CN105593656
【申请号】CN201480053094
【发明人】A·耶格尔, H-R·威尔, W·施拉赫特尔
【申请人】霍廷格-鲍德温测量技术设备公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年7月28日
【公告号】DE102013012506A1, US20160161349, WO2015010684A1