CN104034252A - 基于磁流变弹性体的应变片 - Google Patents

基于磁流变弹性体的应变片 Download PDF

Info

Publication number
CN104034252A
CN104034252A CN201410308121.2A CN201410308121A CN104034252A CN 104034252 A CN104034252 A CN 104034252A CN 201410308121 A CN201410308121 A CN 201410308121A CN 104034252 A CN104034252 A CN 104034252A
Authority
CN
China
Prior art keywords
elastic body
rheology elastic
magnetic rheology
bottom electrode
electrode sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410308121.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104034252B (zh
Inventor
居本祥
张登友
杨百炼
唐锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Materials Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Materials Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Materials Research Institute Co Ltd filed Critical Chongqing Materials Research Institute Co Ltd
Priority to CN201410308121.2A priority Critical patent/CN104034252B/zh
Publication of CN104034252A publication Critical patent/CN104034252A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104034252B publication Critical patent/CN104034252B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜、下绝缘膜，上绝缘膜的下表面粘贴固定有上电极片，上电极片上焊接固定上引线，下绝缘膜的上表面粘贴固定有下电极片，下电极片与上电极片相向对应，下电极片上焊接固定下引线，上电极片、下电极片之间设置一呈片状的磁流变弹性体，该磁流变弹性体的上、下端面分别与上电极片、下电极片粘贴固定，磁流变弹性体内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体的上、下端面。本应变片精度较高，应用范围广泛。

Description

基于磁流变弹性体的应变片
技术领域
本发明涉及应变片领域，特别是涉及一种基于磁流变弹性体的应变片。
背景技术
现有的电阻应变片通常为使用敏感栅作为测量应变的元件，敏感栅耐温耐湿性差，而且容易被杂质腐蚀，即使经过封装处理依然不能完全解决防腐蚀的问题，需在低于70℃下使用，应用范围较窄，结构精细，容易损坏，制作工艺复杂，不易维护。敏感栅采用的电阻丝直径由现有的工艺影响均在20 um以上，因此，测量精度较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于磁流变弹性体的应变片，本应变片精度较高，应用范围广泛。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜、下绝缘膜，上绝缘膜的下表面粘贴固定有上电极片，上电极片上焊接固定上引线，下绝缘膜的上表面粘贴固定有下电极片，下电极片与上电极片相向对应，下电极片上焊接固定下引线，上电极片、下电极片之间设置一呈片状的磁流变弹性体，该磁流变弹性体的上、下端面分别与上电极片、下电极片粘贴固定，磁流变弹性体内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体的上、下端面。
所述上绝缘膜与下绝缘膜均为高分子薄膜，上绝缘膜与下绝缘膜的厚度均为15～25um。
所述上电极片与下电极片均采用铜或银制成，电极片与下电极片的厚度均为40～60um。
所述磁流变弹性体的厚度为100～200um。
所述磁流变弹性体的上、下端面形状为矩形，该矩形的长为4～6mm。
所述磁流变弹性体内部软磁颗粒的粒径为0.5～1um。
由于采用了上述方案，上电极片、下电极片之间设置一呈片状的磁流变弹性体，磁流变材料是一类可以由外部磁场控制的新型智能材料，具有响应迅速(ms级)、可逆性好，并可通过调节外磁场的强弱来控制材料的力学性能的连续变化。磁流变弹性体属于磁流变材料家族中一个新的分支，它是将软磁颗粒填充于橡胶类基体中并在磁场作用下固化所得。这种磁流变弹性体受应变作用的影响十分敏感，可转化为其电阻值的变化。磁流变弹性体内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体的上、下端面。当应变片受力发生应变变形时，磁流变弹性体内部的软磁颗粒间距发生变化，致使磁流变弹性体的电阻值随着应变片的应变变形而改变。由于软磁颗粒直径可以远小于敏感栅电阻丝的直径，因此，磁流变弹性体的电阻值变化非常敏感，精度极高。可有效提高应变片的精度，同时结构简单，易于维护。该磁流变弹性体的上、下端面分别与上电极片、下电极片粘贴固定，上电极片上焊接固定上引线，下电极片上焊接固定下引线，两引线连接数据处理模块，进而计算出应变量的大小。上、下绝缘膜用于封装上下电极片，防止漏电，影响测量精度。磁流变弹性体的软磁颗粒固化在磁流变弹性体的基体内，温度和湿度均不会影响测量结构，应用范围广泛。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的分解示意图；
图2为本发明的结构示意图。
附图中，1为上绝缘膜，2为上电极片，3为下绝缘膜，4为下电极片，5为磁流变弹性体，6a为上引线，6b为下引线。
具体实施方式
参见图1，为基于磁流变弹性体的应变片的一种实施例，包括上绝缘膜1、下绝缘膜3，本实施例中，所述上绝缘膜1与下绝缘膜3均为高分子薄膜，上绝缘膜1与下绝缘膜3的厚度均为15～25um，本实施例中，上绝缘膜1与下绝缘膜3的厚度均为20um。上绝缘膜1的下表面粘贴固定有上电极片2，上电极片2上焊接固定上引线6a，上引线6a的焊点位于上电极片2与上绝缘膜1之间，密封性好，可以防止与磁流变弹性体发生干涉。下绝缘膜3的上表面粘贴固定有下电极片4，下电极片4与上电极片2相向对应，下电极片4上焊接固定下引线6b，下引线6b位于下电极片4与下绝缘膜3之间，密封性好，可以防止与磁流变弹性体发生干涉。本实施例中，所述上电极片2与下电极片4均采用铜或银制成，电阻值较低，测量精度更高。电极片2与下电极片4的厚度均为40～60um，本实施例中，电极片2与下电极片4的厚度均为50mm。
上电极片2、下电极片4之间设置一呈片状的磁流变弹性体5，该磁流变弹性体5的上、下端面分别与上电极片2、下电极片4粘贴固定，形成紧密贴合。磁流变弹性体5内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链均匀分布在磁流变弹性体5的基体内，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体5的上、下端面。所述磁流变弹性体5的厚度为100～200um，本实施例中，磁流变弹性体5的厚度为100um。所述磁流变弹性体5的上、下端面形状为矩形，该矩形的长为4～6mm，本实施例中，该矩形的长为5mm，宽为4mm。所述磁流变弹性体5内部软磁颗粒的粒径为0.5～1um。上绝缘膜1、下绝缘膜3的边缘粘贴固定，形成对磁流变弹性体以及上、下电极片的封装。
将本应变片两引线连接数据处理模块，本实施例中，数据处理模块采用商品化的S1109型电位计式信号调理模块。使用时，将本应变片牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，磁流变弹性体随之变形而使其电阻发生变化，数据处理模块测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。
本发明不仅仅局限于上述实施例，在不背离本发明技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于磁流变弹性体的应变片，包括上绝缘膜(1)、下绝缘膜(3)，其特征在于：上绝缘膜(1)的下表面粘贴固定有上电极片(2)，上电极片(2)上焊接固定上引线（6a），下绝缘膜(3)的上表面粘贴固定有下电极片(4)，下电极片(4)与上电极片(2)相向对应，下电极片(4)上焊接固定下引线（6b），上电极片(2)、下电极片(4)之间设置一呈片状的磁流变弹性体(5)，该磁流变弹性体(5)的上、下端面分别与上电极片(2)、下电极片(4)粘贴固定，磁流变弹性体(5)内部预结构化的软磁颗粒形成若干软磁颗粒链，各软磁颗粒链的轴线均垂直于磁流变弹性体(5)的上、下端面。
2.根据权利要求1所述基于磁流变弹性体的应变片，其特征在于：所述上绝缘膜(1)与下绝缘膜(3)均为高分子薄膜，上绝缘膜(1)与下绝缘膜(3)的厚度均为15～25um。
3.根据权利要求1所述基于磁流变弹性体的应变片，其特征在于：所述上电极片(2)与下电极片(4)均采用铜或银制成，电极片(2)与下电极片(4)的厚度均为40～60um。
4.根据权利要求1所述基于磁流变弹性体的应变片，其特征在于：所述磁流变弹性体(5)的厚度为100～200um。
5.根据权利要求1所述基于磁流变弹性体的应变片，其特征在于：所述磁流变弹性体(5)的上、下端面形状为矩形，该矩形的长为4～6mm。
6.根据权利要求1所述基于磁流变弹性体的应变片，其特征在于：所述磁流变弹性体(5)内部软磁颗粒的粒径为0.5～1um。
CN201410308121.2A 2014-07-01 2014-07-01 基于磁流变弹性体的应变片 Active CN104034252B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410308121.2A CN104034252B (zh) 2014-07-01 2014-07-01 基于磁流变弹性体的应变片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410308121.2A CN104034252B (zh) 2014-07-01 2014-07-01 基于磁流变弹性体的应变片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104034252A true CN104034252A (zh) 2014-09-10
CN104034252B CN104034252B (zh) 2017-10-13

Family

ID=51465121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410308121.2A Active CN104034252B (zh) 2014-07-01 2014-07-01 基于磁流变弹性体的应变片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104034252B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106679721A (zh) * 2016-12-23 2017-05-17 重庆大学 表面法向荷载和温度双参数检测系统
CN109974919A (zh) * 2019-04-29 2019-07-05 重庆鲁班机器人技术研究院有限公司 一种新型六维力传感装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1038727A (ja) * 1996-07-24 1998-02-13 Matsushita Electric Works Ltd 薄膜素子及びその製造方法
CN1529133A (zh) * 2003-09-28 2004-09-15 武汉理工大学 超声应变计
WO2007114088A1 (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Millennium Gate Technology Co., Ltd. ひずみゲージの製造方法
CN102829112A (zh) * 2012-09-21 2012-12-19 重庆大学 一种多孔磁流变弹性体及缓冲装置
CN103151127A (zh) * 2013-03-07 2013-06-12 重庆大学 基于磁流变胶泥的电阻装置及磁控变阻器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1038727A (ja) * 1996-07-24 1998-02-13 Matsushita Electric Works Ltd 薄膜素子及びその製造方法
CN1529133A (zh) * 2003-09-28 2004-09-15 武汉理工大学 超声应变计
WO2007114088A1 (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Millennium Gate Technology Co., Ltd. ひずみゲージの製造方法
CN102829112A (zh) * 2012-09-21 2012-12-19 重庆大学 一种多孔磁流变弹性体及缓冲装置
CN103151127A (zh) * 2013-03-07 2013-06-12 重庆大学 基于磁流变胶泥的电阻装置及磁控变阻器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
叶伟强: "磁流变弹性体压阻特性测试及应用研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑（月刊）》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106679721A (zh) * 2016-12-23 2017-05-17 重庆大学 表面法向荷载和温度双参数检测系统
CN106679721B (zh) * 2016-12-23 2019-10-22 重庆大学 表面法向荷载和温度双参数检测系统
CN109974919A (zh) * 2019-04-29 2019-07-05 重庆鲁班机器人技术研究院有限公司 一种新型六维力传感装置
CN109974919B (zh) * 2019-04-29 2021-03-02 重庆鲁班机器人技术研究院有限公司 一种六维力传感装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104034252B (zh) 2017-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111505065B (zh) 一种基于超级电容传感原理的叉指型对电极式柔性触觉传感器及其制备方法
CN104034455B (zh) 基于磁流变材料的压力传感器
CN106895924B (zh) 一种柔性温度压力传感器
CN206399565U (zh) 一种多方力传感器
CN104374313A (zh) 一种严酷环境下的电阻应变片
CN104034252A (zh) 基于磁流变弹性体的应变片
CN202614327U (zh) 矿用水位传感器
CN103354433A (zh) 一种弹簧式纳米发电机及自驱动测力仪
CN203490009U (zh) 低量程溅射薄膜型测力传感器
CN203940931U (zh) 一种新型快速响应温度传感器
CN208588778U (zh) 一种基于电致伸缩效应的电场传感器
CN209497726U (zh) 柔性电子器件
CN109616449B (zh) 柔性电子器件及其制作方法
CN103759867A (zh) 凸起式柔软压敏元件及其研制方法
CN208109324U (zh) 一种电容压力传感器的封装结构
CN207587771U (zh) 一种防短路的聚合物锂离子电池
CN205070838U (zh) 基于摩擦材料对的摩擦发电机
CN204007925U (zh) 一种快速响应高可靠热敏芯片
CN203346326U (zh) 一种防静电胶带
CN201731968U (zh) 一种带矩形应力槽的压力变送器
CN108955963A (zh) 一种可多次冲击的应力监测传感器
CN108957150A (zh) 一种基于电致伸缩效应的电场传感器
CN201741518U (zh) Ntc热敏电阻的t0-92和t0-92s封装
CN210862902U (zh) 一种振幅传感模块
WO2013022629A3 (en) Solar cell module manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant