CN102706491A - 一种微型电阻应变式拉力传感器 - Google Patents

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Abstract

一种微型电阻应变式拉力传感器，连接试验机上夹头圆柱体下端是圆形盖板，圆形盖板的左下端是月牙形块，月牙形块下端垂直连接固定块，固定块连接薄弹簧钢片一端，薄弹簧钢片另一端连接细软尼龙绳，细软尼龙绳穿过过载保护挡块上的圆孔与挂物钩连接。本发明的技术效果是：采用任何类型的拉力试验机上借助试验机加载速度完成测试，更具有体积小，结构简单，力值数显等优点。

Description

一种微型电阻应变式拉力传感器
技术领域
本发明涉及一种电阻应变式拉力传感器，尤其涉及一种微型电阻应变式拉力传感器。 
背景技术
 目前，测试各种材料拉力的设备有电子拉力试验机和拉力传感器，这些设备和传感器，它们的最小计量单位都是以N（牛顿）来表示，最小分辨率也只有0.2牛顿。但是很多材料的受力强度都比0.2牛顿更小，如单根棉、线、丝、毛、发的强度测量以及磁力、生物活体皮肤和物体间微小粘附力的测试，一般拉力试验机和传感器不能满足比0.2牛顿更小的测试，容易造成测量误差大或根本测不出最大受力。 
发明内容
本发明的目的是提供了一种微型电阻应变式拉力传感器，该拉力传感器克服现有的电子拉力试验机和拉力传感器不能测出比0.2牛顿更小拉力的不足，它可以在任何类型的拉力试验机上借助试验机所选速度来完成，不仅能测出被测物当前所受力的大小，而且可直接从数显器读出被测物的峰值（最大值），该拉力传感器的力值是以克为单位的形式显示，最小分辨率为克（即0.0098N）。 
本发明是这样来实现的，它包括连接试验机上夹头圆柱体、圆形盖板、沉头螺钉、薄壁外罩圆套筒、电阻应变片、数显器、薄弹簧钢片、过载保护挡块、细软尼龙绳、挂物钩、圆孔、固定块、月牙形块，其特征是连接试验机上夹头圆柱体和圆形盖板、月牙形块是同一个整体，连接试验机上夹头圆柱体下端是圆形盖板，圆形盖板的左下端是月牙形块，月牙形块下端垂直连接固定块，固定块连接薄弹簧钢片一端，薄弹簧钢片另一端连接细软尼龙绳，细软尼龙绳穿过过载保护挡块上的圆孔与挂物钩连接，过载保护挡块设置在薄弹簧钢片下面垂直固定在月牙形块下端，圆形盖板外圆套上薄壁外罩圆套筒用沉头螺钉固定，薄弹簧钢片中端位置上粘贴了8枚电阻应变片，薄弹簧钢片上电阻应变片的信号输入数显器。 
所述的电阻应变式拉力传感器是用薄弹簧钢片作感应体，将8片电阻应变片粘贴到薄弹簧片上下表面并组成全桥接法。 
本发明的技术效果是：该微型拉力传感器填补了现有电子拉力试验机和拉力传感器不能测出比0.2牛顿更小拉力的缺陷，可以测出比0.2牛顿更小的拉力，它是以克为单位来显示拉力的大小，最大测力范围为0-200克；采用任何类型的拉力试验机上借助试验机加载速度完成测试，更具有体积小，结构简单，力值数显等优点。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图。 
在图中，1.连接试验机上夹头圆柱体 2.圆形盖板 3.沉头螺钉4. 薄壁外罩圆套筒  5.电阻应变片6.薄弹簧钢片 7.过载保护挡块8.细软尼龙绳 9.挂物钩 10.圆孔 11.固定块 12.月牙形块。 
具体实施方式
如图1所示，连接试验机上夹头圆柱体（1）下端是圆形盖板（2），圆形盖板（2）的左下端是月牙形块（12），月牙形块（12）下端垂直连接固定块（11），固定块（11）连接薄弹簧钢片（6）一端，薄弹簧钢片（6）另一端连接细软尼龙绳（8），细软尼龙绳（8）穿过过载保护挡块（7）上的圆孔（10）与挂物钩（9）连接，过载保护挡块（7）设置在薄弹簧钢片下（6）面垂直固定在月牙形块（12）下端，圆形盖板（2）外圆套上薄壁外罩圆套筒（4）用沉头螺钉（3）固定，薄弹簧钢片（6）中端位置上粘贴了8枚电阻应变片（5），薄弹簧钢片（6）上电阻应变片（5）的信号输入数显器。使用时，将连接试验机上夹头圆柱体（1）连接试验机上夹头，将被测物一端挂在挂物钩（9）上，被测物另一端与试验机下夹头连接，启动数显器面板上电源开关，选择合适的加载速度，将负荷清零，按下试验机开始按扭，被测物受力，负荷和峰值窗口同时显示力值，被测物拉断或拉开后，负荷为零，试验停止，记下峰值即为被测物的最大力值。 
本发明的工作原理是：电阻应变式拉力传感器是用薄弹簧钢片作感应体，将这8片电阻应变片粘贴到薄弹簧片上下表面，根据电桥基本原理和电阻应变片受力分析，将这上下8片电阻应变片组成全桥接法，当被测物受力后，薄弹簧钢片也受力并产生微小变形时，电阻应变片的阻值就会产生相应的增加和减少，就会有电阻的信号输出，将这电阻的信号送给数显器里的全桥电路，电桥就输出了一个放大了四倍的信号，通过A/D转换器将此电阻变化转换成电压的变化，把被测到的电信号经前置放大器放大后输入到显示电路，显示器显示负荷的大小，并且将电信号送入模拟量峰值保持电路，其峰值将被保持并显示。 
目前电子拉力试验机和拉力传感器最小单位都是以牛顿（N）来表示，最小分辨率也只有0.2牛顿，微型传感器用牛顿做最小单位显然偏大，所以本发明拉力传感器用质量单位来表示拉力的单位，因1公斤=9.8牛顿，1牛顿=102.0408克，所以1克=0.0098N 。 

Claims (2)

1.一种微型电阻应变式拉力传感器，它包括连接试验机上夹头圆柱体、圆形盖板、沉头螺钉、薄壁外罩圆套筒、电阻应变片、数显器、薄弹簧钢片、过载保护挡块、细软尼龙绳、挂物钩、圆孔、固定块、月牙形块，其特征是连接试验机上夹头圆柱体和圆形盖板、月牙形块是同一个整体，连接试验机上夹头圆柱体下端是圆形盖板，圆形盖板的左下端是月牙形块，月牙形块下端垂直连接固定块，固定块连接薄弹簧钢片一端，薄弹簧钢片另一端连接细软尼龙绳，细软尼龙绳穿过过载保护挡块上的圆孔与挂物钩连接，过载保护挡块设置在薄弹簧钢片下面垂直固定在月牙形块下端，圆形盖板外圆套上薄壁外罩圆套筒用沉头螺钉固定，薄弹簧钢片中端位置上粘贴了8枚电阻应变片，薄弹簧钢片上电阻应变片的信号输入数显器。
2.根据权利要求1所述的一种微型电阻应变式拉力传感器，其特征是所述的电阻应变式拉力传感器是用薄弹簧钢片作感应体，将8片电阻应变片粘贴到薄弹簧片上下表面并组成全桥接法。
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