CN110243518A - 轮辐式传感器构型 - Google Patents

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周松林
孙竞
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Abstract

本发明提供了一种轮辐式传感器构型，包括：上封盖(1)、构型本体(2)、下封盖(3)；所述上封盖(1)设置在构型本体(2)的上部；所述下封盖(3)设置在构型本体(2)的下部；所述构型本体(2)包括：轮毂(21)、轮辐件(200)以及轮辋(24)；所述轮辐件(200)设置在轮毂(21)上；所述轮辋(24)通过轮辐件(200)与轮毂(21)连接；所述轮辐件(200)的表面设置有测力应变片部(500)；所述测力应变片部(500)能够测量轮辐件(200)表面的剪切应力。本发明灵敏度高、测量精度高且适用量程广、抗干扰能力强。

Description

轮辐式传感器构型
技术领域
本发明涉及传感器领域，具体地，涉及一种轮辐式传感器构型，尤其是一种用于测量扭矩和拉/压力的传感器构型。
背景技术
传统的轮辐式传感器构型，如专利文献CN208606919U所公开的一种筒状轮辐式测力传感器，包括：测力传感器本体和传感器弹性体；所述测力传感器本体是一个圆筒状，且内部设计成空心状；所述传感器弹性体为测力传感器的核心部件，且传感器弹性体采用轮辐式，传感器弹性体的形状像一个带有辐条的车轮；所述传感器弹性体)采用合金钢材质制成；所述测力传感器本体的安装定位子口的尺寸必须与组装的其他辅助设备尺寸一致；所述测力传感器本体上还设置有传感器电路板，安装定位子口和螺孔；所述传感器电路板及变送模块位于测力传感器本体外侧突出部分；所述传感器与测力辅助设备的安装定位子口位于传感器底部；螺孔是设置在测力传感器本体上端的孔，螺孔的数量设置有六个，等距离呈环形分布在测力传感器本体上方。
但是，传统的轮辐式传感器构型灵敏度差、测量精度较低、抗干扰能力差。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轮辐式传感器构型。
根据本发明提供的一种轮辐式传感器构型，包括：上封盖1、构型本体2、下封盖3；
所述上封盖1设置在构型本体2的上部；
所述下封盖3设置在构型本体2的下部；
所述构型本体2包括：轮毂21、轮辐件200以及轮辋24；
所述轮辐件200设置在轮毂21上；
所述轮辋24通过轮辐件200与轮毂21连接；
所述轮辐件200的表面设置有测力应变片部500；
所述测力应变片部500能够测量轮辐件200表面的剪切应力。
优选地，所述轮辐件200包括：第一轮辐22与第二轮辐23；
所述第一轮辐22与轮毂21的表面平行；
所述第二轮辐23与轮毂21的表面垂直。
优选地，所述测力应变片部500包括：第一测力应变片25与第二测力应变片26；
所述第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面；
所述第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面；
所述第一测力应变片25能够测量轮毂21与轮辋24之间所受的旋转力矩；
所述第二测力应变片26能够测量轮毂21与轮辋24之间所受的轴向力。
优选地，所述第一轮辐22的中心轴与第二轮辐23的中心轴位于同一平面。
优选地，所述轮辐件200沿轮毂21的周向分布。
优选地，所述第一轮辐22的数量为四片；所述第二轮辐23的数量为四片。
优选地，所述第一轮辐22与第二轮辐23交替设置。
优选地，所述下封盖3上设置有电路板槽31。
优选地，所述上封盖1、下封盖3分别与构型本体2紧固连接。
优选地，所述轮辐式传感器构型构成扭矩传感器，其中，所述第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面；所述第二测力应变片26与第二轮辐23的表面分离；所述轮辐式传感器构型构成拉/压力传感器，其中，第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面；所述第一测力应变片25与第一轮辐22的表面分离；所述轮辐式传感器构型构成二维测量传感器，其中，所述第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面；所述第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面；所述第一测力应变片25能够输出扭矩信号；所述第二测力应变片26能够输出拉/压力信号。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明结构合理，操作方便。
2、灵敏度高，测量精度高。
3、适用量程广，抗干扰能力强。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的轮辐式传感器构型的整体结构示意图。
图2为本发明提供的轮辐式传感器构型的立体结构示意图。
图3为本发明提供的轮辐式传感器构型的本体结构示意图。
图中示出：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图3所示，根据本发明提供的一种轮辐式传感器构型，包括：上封盖1、构型本体2、下封盖3；所述上封盖1设置在构型本体2的上部；所述下封盖3设置在构型本体2的下部；所述构型本体2包括：轮毂21、轮辐件200以及轮辋24；所述轮辐件200设置在轮毂21上；所述轮辋24通过轮辐件200与轮毂21连接；所述轮辐件200的表面设置有测力应变片部500；所述测力应变片部500能够测量轮辐件200表面的剪切应力；所述轮辐件200包括：第一轮辐22与第二轮辐23；所述第一轮辐22与轮毂21的表面平行；所述第二轮辐23与轮毂21的表面垂直。在优选例中，所述构型本体2采用一体式加工，一体式加工有助于增加构型本体2的强度，能够使得其他部件与构型本体2更好地装配。在优选例中，所述第一轮辐22与第二轮辐23均为薄片结构。
进一步地，所述测力应变片部500包括：第一测力应变片25与第二测力应变片26；所述第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面；所述第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面；所述第一测力应变片25能够测量轮毂21与轮辋24之间所受的旋转力矩；所述第二测力应变片26能够测量轮毂21与轮辋24之间所受的轴向力；所述第一轮辐22的中心轴与第二轮辐23的中心轴位于同一平面；所述轮辐件200沿轮毂21的周向分布；所述第一轮辐22与第二轮辐23交替设置。在优选例中，第一测力应变片25与第二测力应变片26可以采用相同的材质制成，也可根据实际需要采用不同的材质制成。在优选例中，第一测力应变片25与第二测力应变片26可以设置在第一轮辐22、第二轮辐23表面的任意位置，可根据实际需要调整。
进一步地，所述第一轮辐22的数量为四片；所述第二轮辐23的数量为四片；所述下封盖3上设置有电路板槽31；所述上封盖1、下封盖3分别与构型本体2紧固连接。在优选例中，所述第一轮辐22、第二轮辐23的数量包括但不限于四片，可根据实际情况增加或减少。在优选例中，信号处理电路板放置于电路板槽31，上封盖1与下封盖3通过螺钉连接在构型本体2上。
更进一步地，所述轮辐式传感器构型构成扭矩传感器，其中，所述第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面；所述第二测力应变片26与第二轮辐23的表面分离；所述轮辐式传感器构型构成拉/压力传感器，其中，第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面；所述第一测力应变片25与第一轮辐22的表面分离；所述轮辐式传感器构型构成二维测量传感器，其中，所述第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面；所述第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面；所述第一测力应变片25能够输出扭矩信号；所述第二测力应变片26能够输出拉/压力信号。在优选例中，当轮辐式传感器构型设计为扭矩传感器时，第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面，第二测力应变片26与第二轮辐23的表面分离，其主要用于减小轴向力对扭矩测量的影响，提高扭矩传感器抗轴向力干扰的能力。在优选例中，当轮辐式传感器构型设计为拉/压力传感器时，第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面，第一测力应变片25与第一轮辐22的表面分离，其主要用于减小绕轮毂21轴向旋转力矩对拉/压力测量的影响，提高拉/压力传感器抗轴向旋转力矩干扰的能力。在优选例中，当轮辐式传感器构型设计为二维测量传感器时，第一测力应变片25设置在第一轮辐22的表面，第二测力应变片26设置在第二轮辐23的表面，传感器信号可以设置两路输出，第一测力应变片25输出扭矩信号，第二测力应变片26输出拉/压力信号，且扭矩与拉/压力具有较低的耦合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种轮辐式传感器构型，其特征在于，包括：上封盖(1)、构型本体(2)、下封盖(3)；
所述上封盖(1)设置在构型本体(2)的上部；
所述下封盖(3)设置在构型本体(2)的下部；
所述构型本体(2)包括：轮毂(21)、轮辐件(200)以及轮辋(24)；
所述轮辐件(200)设置在轮毂(21)上；
所述轮辋(24)通过轮辐件(200)与轮毂(21)连接；
所述轮辐件(200)的表面设置有测力应变片部(500)；
所述测力应变片部(500)能够测量轮辐件(200)表面的剪切应力。
2.根据权利要求1所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述轮辐件(200)包括：第一轮辐(22)与第二轮辐(23)；
所述第一轮辐(22)与轮毂(21)的表面平行；
所述第二轮辐(23)与轮毂(21)的表面垂直。
3.根据权利要求2所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述测力应变片部(500)包括：第一测力应变片(25)与第二测力应变片(26)；
所述第一测力应变片(25)设置在第一轮辐(22)的表面；
所述第二测力应变片(26)设置在第二轮辐(23)的表面；
所述第一测力应变片(25)能够测量轮毂(21)与轮辋(24)之间所受的旋转力矩；
所述第二测力应变片(26)能够测量轮毂(21)与轮辋(24)之间所受的轴向力。
4.根据权利要求2所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述第一轮辐(22)的中心轴与第二轮辐(23)的中心轴位于同一平面。
5.根据权利要求1所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述轮辐件(200)沿轮毂(21)的周向分布。
6.根据权利要求2所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述第一轮辐(22)的数量为四片；所述第二轮辐(23)的数量为四片。
7.根据权利要求2所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述第一轮辐(22)与第二轮辐(23)交替设置。
8.根据权利要求1所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述下封盖(3)上设置有电路板槽(31)。
9.根据权利要求1所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，所述上封盖(1)、下封盖(3)分别与构型本体(2)紧固连接。
10.根据权利要求3所述的轮辐式传感器构型，其特征在于，
-所述轮辐式传感器构型构成扭矩传感器，其中，所述第一测力应变片(25)设置在第一轮辐(22)的表面；所述第二测力应变片(26)与第二轮辐(23)的表面分离；
-所述轮辐式传感器构型构成拉/压力传感器，其中，第二测力应变片(26)设置在第二轮辐(23)的表面；所述第一测力应变片(25)与第一轮辐(22)的表面分离；
-所述轮辐式传感器构型构成二维测量传感器，其中，所述第一测力应变片(25)设置在第一轮辐(22)的表面；所述第二测力应变片(26)设置在第二轮辐(23)的表面；所述第一测力应变片(25)能够输出扭矩信号；所述第二测力应变片(26)能够输出拉/压力信号。
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