CN102628721A - 自行车碟刹压力测量传感器 - Google Patents

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Inventor
朱亚萍
杨成忠
陈梦群
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Hangzhou Dianzi University
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Hangzhou Dianzi University
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Abstract

本发明公开了一种自行车碟刹压力测量传感器。本发明包括底板、上压板和超薄型压力感测片。在底板上设置有两个受力圆台，在上压板上开有两个凹槽，所述的受力圆台和凹槽位置相对，形状相配；在每个凹槽内设置有超薄型压力感测片；所述的底板和上压板通过弹簧螺母固定在一起，受力圆台与超薄型压力感测片接触，并使超薄型压力感测片受到设定的预压力。底板和上压板的总厚度与自行车碟盘厚度相同。所述的底板和上压板均采用弹性不锈钢材料。本发明具有精确、快速、灵敏等优点，可适用于测量碟刹装置在制动状态下刹车钳与碟盘间的压力。

Description

自行车碟刹压力测量传感器
技术领域
本发明涉及力学测量领域，具体来说是一种自行车碟刹压力检测装置中的传感器。
背景技术
自行车碟刹装置在制动状态下，其刹车钳与碟盘间的压力是衡量碟刹装置质量的重要依据，因此，碟刹生产厂家需要对碟刹的压力进行测量。由于碟刹刹车钳的间距只有3mm，目前国内外还没有可以直接测量刹车压力的传感器。
发明内容
本发明的目的是提供测量自行车碟刹压力的传感器，用于自行车碟刹生产厂家测试碟刹装置在制动状态下刹车钳与碟盘间的压力。
自行车碟刹压力测量传感器包括底板、上压板和超薄型压力感测片。
在底板上设置有两个受力圆台，在上压板上开有两个凹槽，所述的受力圆台和凹槽位置相对，形状相配；在每个凹槽内设置有超薄型压力感测片；所述的底板和上压板通过弹簧螺母固定在一起，受力圆台与超薄型压力感测片接触，并使超薄型压力感测片受到设定的预压力。底板和上压板的总厚度与自行车碟盘厚度相同。所述的底板和上压板均采用弹性不锈钢材料。
本发明的有益效果：
本发明的自行车碟刹压力测量传感器，具有精确、快速、灵敏等优点，可适用于测量碟刹装置在制动状态下刹车钳与碟盘间的压力。本发明为自行车碟刹装置生产厂家检验产品质量提供了可靠的依据，并为提升产品质量和竞争力创造了有利条件。
本发明采用超薄结构，传感器厚度仅有2mm，与刹车碟盘的厚度一致，可以直接放置在刹车钳中，测量刹车力。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为传感器输出放大电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明的自行车碟刹压力测量传感器包括底板1（在其上设置有受力圆台3、 4）、上压板2（在其上开有凹槽7、8）、超薄型压力感测片5、6。超薄型压力感测片分别置于凹槽中，底板和上压板通过4个弹簧螺母固定在一起，此时受力圆台与超薄型压力感测片接触，并使超薄型压力感测片受到一定的预压力，受力圆台也刚好和凹槽相配合。底板和上压板均采用弹性不锈钢材料，且传感器厚度与碟盘厚度一致，仅2mm。
输出放大电路与超薄型压力感测片相连，两个一级放大电路分别将两个超薄型压力感测片的电导率转换为电压信号输出V1和V2。由于超薄型压力感测片的电导率与受到的压力成正比，即图2中的Rs1和Rs2的阻值会发生变化，因此放大器输出电压和超薄型压力感测片受到的压力成正比；二级放大电路将V1和V2进行反向累加得Vo，Vo与传感器受到的压力成正比。
超薄型压力感测片均选用FlexiForce A201，三个运算放大器均选用OP07，+12V电压经稳压器件78L05和REF3025，给两个FlexiForce A201提供电压VT=2.5V，2个一级放大器的输出分别为：
V1=－VT×(RF1/Rs1)                     (1)
V2=－VT×(RF2/Rs2)                     (2)
这两个电压经二级放大器反向累加后得：
              Vo=－V1×(RF3/R3)－V2×(RF3/R4)         (3)
取R3=R4=RF3=10KΩ，RF1=RF2=5.1KΩ，则
Vo=VT×(RF1/Rs1+RF2/Rs2)=12.75×(1/Rs1+1/Rs2)    (4)
由于单片超薄型压力感测片FlexiForce A201的量程范围为0～1000lbs，因此本实施例传感器的量程范围为0～2000lbs，即最大测量值可达2000lbs（907kg）。
测量时，将本发明传感器插入碟刹装置的刹车钳，然后拉紧手刹把手，刹车钳夹紧本发明传感器，传感器受到刹车钳的压力作用，传感器中的两个超薄型压力感测片受力后其电导率发生变化，且电导率与受到的压力成正比，经输出放大电路，输出与压力成比例的电压，通过测量此电压，即可测得碟刹的压力。

Claims (2)

1. 自行车碟刹压力测量传感器，包括底板、上压板和超薄型压力感测片，其特征在于：
在底板上设置有两个受力圆台，在上压板上开有两个凹槽，所述的受力圆台和凹槽位置相对，形状相配；在每个凹槽内设置有超薄型压力感测片；所述的底板和上压板通过弹簧螺母固定在一起，受力圆台与超薄型压力感测片接触，并使超薄型压力感测片受到设定的预压力；
所述的底板和上压板的总厚度与自行车碟盘厚度相同。
2.根据权利要求1所述的自行车碟刹压力测量传感器，其特征在于：所述的底板和上压板均采用弹性不锈钢材料。
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