CN112629717B - 力传感器的弹性梁、力传感器的感应组件及力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种力传感器的弹性梁、力传感器的感应组件及力传感器。该弹性梁是由左侧面、右侧面、前表面、后表面、上表面和下表面所组成的实心六面体。左侧面和右侧面皆为矩形，前表面朝自前向后方向的正投影面、后表面朝自后向前方向的正投影面、上表面朝自上而下方向的正投影面和下表面朝自下而上方向的的正投影面为全等的轴对称图形，其由首尾依次相连的长直底边、第一圆弧侧边、短直顶边和第二圆弧侧边组成。该弹性梁能够在保证其具有较好的刚度、稳定性和承载能力的前提下解决应力集中面难以增加的问题，保证在该弹性梁上对应每个应力集中面的区域可以贴上更多的应变片，由此提高力传感器的检测精度。

Description

力传感器的弹性梁、力传感器的感应组件及力传感器

技术领域

本发明属于力传感器技术领域，具体涉及一种力传感器的弹性梁、力传感器的感应组件及力传感器。

背景技术

力传感器是一种检测反馈力值大小的敏感器件,市场上主流的力传感器多为应变式传感器,主要由弹性梁构成的弹性梁、应变片和处理模块组成。弹性梁是力传感器直接感知力值大小的结构单元，决定力传感器的响应速度、承载能力和灵敏度。

现有的力传感器的弹性梁常选为矩形梁，其仅具有一个位于中心的应力集中面，严重制约了应变片的贴片数量及最佳位置(即与应力集中面相交)。为了解决这一问题，现有技术常在矩形的弹性梁上增加孔或槽，用来将弹性梁在承受力后的应力集中面分散开，以保证可以在该弹性梁上对应每个应力集中面的区域贴上更多的应变片，由此提高力传感器的检测精度。虽然这种弹性梁可以提高力传感器的检测精度，但在该弹性梁上增加孔或槽会大幅降低弹性梁的刚度、稳定性和承载能力。

发明内容

为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种力传感器的弹性梁、力传感器的感应组件(包括该弹性梁)及包括该感应组件的力传感器，其中该弹性梁能够在保证其具有较好的刚度、稳定性和承载能力的前提下解决应力集中面个数难以增加的问题，保证在该弹性梁上对应每个应力集中面的区域可以贴上更多的应变片，由此提高力传感器的检测精度。

根据本发明的第一方面，提供了一种力传感器的弹性梁。该弹性梁是由左侧面、右侧面、前表面、后表面、上表面和下表面所组成的实心六面体，其中，所述左侧面和右侧面皆为矩形，且所述左侧面和右侧面同时与二者几何中点的连线相垂直，所述前表面朝自前向后方向的正投影面、后表面朝自后向前方向的正投影面、上表面朝自上而下方向的正投影面和下表面朝自下而上方向的的正投影面为全等的轴对称图形，所述轴对称图形由首尾依次相连的长直底边、第一圆弧侧边、短直顶边和第二圆弧侧边组成，所述第一圆弧侧边和第二圆弧侧边在平行所述短直顶边的方向上的最短间距小于所述所述短直顶边的长度。

进一步地，所述左侧面和右侧面为全等的长方形，其中所述左侧面的长边沿着上下方向延伸而其短边沿着前后方向延伸，所述右侧面的长边沿着前后方向延伸而其短边沿着上下方向延伸。

进一步地，所述前表面和上表面相交处的弧线、所述上表面和后表面相交处的弧线、所述后表面和下表面相交处的弧线以及所述下表面和前表面相交处的弧线的曲率范围均为：

其中ρ为所述弧线的曲率，单位为mm^-1；[τ]为所述弹性梁的许用剪切强度，单位为Mpa；F为所述力传感器的所测力的量程，单位为N；

所述左侧面的长度的取值范围为：

其中l为所述左侧面的长度，单位为mm；[τ]为所述弹性梁的许用剪切强度，单位为Mpa；F为所述力传感器的所测力的量程，单位为N；

所述左侧面宽度的取值范围为：

其中k为所述左侧面的宽度，单位为mm；[τ]为所述弹性梁的许用剪切强度，单位为Mpa；F为所述力传感器的所测力的量程，单位为N。

进一步地，所述弹性梁的材料为钢、铜或铝合金。

根据本发明的第二方面，提供了一种力传感器的感应组件，所述感应组件包括：

本发明第一方面提供的弹性梁，其能在所述力传感器测量压力时被迫发生形变；

由四个第一应变片桥接而形成的第一惠斯通电桥结构，四个所述第一应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第一应力集中面相交；

由四个第二应变片桥接而形成的第二惠斯通电桥结构，四个所述第二应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第二应力集中面相交；

由四个第三应变片桥接而形成的第三惠斯通电桥结构，四个所述第三应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第三应力集中面相交；以及

由四个第四应变片桥接而形成的第四惠斯通电桥结构，四个所述第四应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第四应力集中面相交。

进一步地，所述第一应力集中面、第二应力集中面、第三应力集中面和第四应力集中面沿着自左向右的方向依次间隔开，且均与所述左侧面平行。

进一步地，在所述第一惠斯通电桥结构中，两个所述第一应变片设在所述弹性梁的前表面上并沿着上下方向间隔开，另两个所述第一应变片设在所述弹性梁的后表面上并沿着上下方向间隔开；

在所述第二惠斯通电桥结构中，两个所述第二应变片设在所述弹性梁的前表面上并沿着上下方向间隔开，另两个所述第二应变片设在所述弹性梁的后表面上并沿着上下方向间隔开；

在所述第三惠斯通电桥结构中，两个所述第三应变片设在所述弹性梁的上表面上并沿着前后方向间隔开，另两个所述第三应变片设在所述弹性梁的下表面上并沿着前后方向间隔开；

在所述第四惠斯通电桥结构中，两个所述第四应变片设在所述弹性梁的上表面上并沿着前后方向间隔开，另两个所述第四应变片设在所述弹性梁的下表面上并沿着前后方向间隔开。

进一步地，所述弹性梁的几何中心到所述第一应力集中面的最短距离与所述弹性梁的几何中心到所述第四应力集中面的最短距离相等，所述第一应力集中面和第四应力集中面之间的距离

为：

式中，

r为在轴对称图形中，所述第一圆弧侧边的半径，单位为mm；

s为在轴对称图形中，短直顶边与长直顶边之间的相对距离，单位为mm；

θ为经过第一选定点与第二选定点的第一直线与经过第三选定点和第四选定点的第二直线之间所夹的锐角，所述第一选定点为所述上表面、左侧面和前表面的交点，所述第二选定点为所述上表面、右侧面和前表面的交点，所述第三选定点为所述下表面、左侧面和前表面的交点，所述第四选定点为所述下表面、右侧面和前表面的交点，θ的单位为rad；

所述弹性梁的几何中心到所述第二应力集中面的最短距离与所述弹性梁的几何中心到所述第三应力集中面的最短距离相等，所述第二应力集中面和第三应力集中面之间的距离

为：

式中，

l为所述左侧面的长边长度，单位为mm；

k为所述左侧面的短边长度，单位为mm。

进一步地，所述第一应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与上下方向相同；所述第二应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与左右方向相同；所述第三应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与左右方向相同；所述第四应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与前后方向相同。

本发明的第三方面，提供了一种力传感器，所述力传感器包括：至少一个感应组件，其为本发明第二方面提供的力传感器的感应组件，处理模块，与所述感应组件的中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构相连，并能根据所述感应组件中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构的输出电压计算所述力传感器所测力的数值。

由上述技术方案可知，本发明提供的用于力传感器的弹性梁、力传感器的感应组件及力传感器均包括呈现为实心六面体的弹性梁，该弹性梁所采用的形状及构造可以在不打孔或不开槽的情况下具有多个应力集中区，相比于现有技术，其可以在保证弹性梁具有较好的刚度、稳定性和承载能力的前提下增加应力集中面的个数，保证在该弹性梁上对应每个应力集中面的区域可以贴上更多的应变片，由此提高力传感器的检测精度。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：

图1为本发明实施例的力传感器的弹性梁的结构示意图；

图2为本发明实施例的力传感器的弹性梁的仰视图；

图3示意性地显示了本发明实施例的力传感器的弹性梁及其上表面和前表面的正投影面；

图4示意性地显示了本发明实施例的力传感器的弹性梁的结构及θ角的位置；

图5为本发明实施例的力传感器的弹性梁的正视图；

图6为本发明实施例的力传感器的弹性梁的左视图；

图7为本发明实施例的力传感器的感应组件的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

由图1到图6所示，本发明的第一实施例提供了一种力传感器的弹性梁10。弹性梁10是由左侧面13、右侧面14、前表面15、后表面16、上表面11和下表面12所组成的实心六面体，详见图1。其中，左侧面13和右侧面14皆为矩形，且左侧面13和右侧面14同时与二者几何中点的连线相垂直，前表面15朝自前向后方向的正投影面、后表面16朝自后向前方向的正投影面、上表面11朝自上而下方向的正投影面和下表面12朝自下而上方向的的正投影面为全等的轴对称图形17，轴对称图形由首尾依次相连的长直底边17a、第一圆弧侧边17b、短直顶边17c和第二圆弧侧边17d组成，第一圆弧侧边17b和第二圆弧侧边17d在平行短直顶边17c的方向上的最短间距小于短直顶边17c的长度，详见图3。弹性梁10采用的形状及构造可以在不打孔或不开槽的情况下具有多个应力集中区，相比于现有技术，该弹性梁10所采用的形状和构造可以在保证其具有较好的刚度、稳定性和承载能力的前提下为其增加应力集中面的数量，保证在该弹性梁10上对应每个应力集中面的区域可以贴上更多的应变片，由此提高力传感器的检测精度。

在第一实施例中，弹性梁10的左侧面13和右侧面14为全等的长方形，其中左侧面13的长边沿着上下方向延伸而其短边沿着前后方向延伸，右侧面14的长边沿着前后方向延伸而其短边沿着上下方向延伸。其中左侧面13和右侧面14可选为正方形或长方形，但与正方形相比，长方形的侧面更有利于各个应力集中面分散开，这一方面可以降低应变片的贴片难度，保证贴片工艺更加简单快速，另一方面有助于提高力传感器的检测精度，甚至可以保证力传感器能测量来自不同方向的力和力矩，而不局限于单一方向上的压力。

在第一实施例中，前表面15和上表面11相交处的弧线、上表面11和后表面16相交处的弧线、后表面16和下表面12相交处的弧线以及下表面12和前表面15相交处的弧线的曲率范围均为：

其中ρ为弧线的曲率，单位为mm^-1；[τ]为弹性梁10的许用剪切强度，单位为Mpa；F为力传感器的所测力的量程，单位为N；

左侧面13的长度的取值范围为：

其中l为左侧面13的长度，单位为mm；[τ]为弹性梁10的许用剪切强度，单位为Mpa；F为力传感器的所测力的量程，单位为N；

左侧面13宽度的取值范围为：

其中k为左侧面13的宽度，单位为mm；[τ]为弹性梁10的许用剪切强度，单位为Mpa；F为力传感器的所测力的量程，单位为N。

经过实验及数学计算得出，当弧线的曲率、左侧面13的长度和宽度的取值范围均满足上述条件时，弹性梁10不但具有更好的刚度、稳定性和承载能力，各个应力集中面也更加地分散。

在第一实施例中，弹性梁10的材料可以选择为钢、铜或铝合金，但考虑到钢在刚度、稳定性和承载能力方面具有优势，选择钢作为弹性梁10的材料的优选。

本发明的第二实施例提供了一种力传感器的感应组件100。力传感器的感应组件100既包括上述第一实施例所述的弹性梁10，又包括第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构。如图2、图3、图4和图7，第一惠斯通电桥结构由四个第一应变片21桥接而形成，且这四个第一应变片21均设在弹性梁10上且同时与弹性梁10的第一应力集中面10a相交。第二惠斯通电桥结构由四个第二应变片桥接而形成，且这四个第二应变片22均设在弹性梁10上且同时与弹性梁10的第二应力集中面10b相交。第三惠斯通电桥结构由四个第三应变片23桥接而形成，且这四个第三应变片23均设在弹性梁10上且同时与弹性梁10的第三应力集中面10c相交。第四惠斯通电桥结构由四个第四应变片24桥接而形成，且这四个第四应变片24均设在弹性梁10上且同时与弹性梁10的第四应力集中面10d相交。该感应组件100除继承弹性梁10的优势之外，还具有以下优势。即惠斯通电桥结构的数量越多，力传感器的检测精度就越高，同时其测量维度也越多，但由于实施例二所提供的感应组件100具有四个惠斯通电桥结构，比现有力传感器的感应组件中所具有的惠斯通电桥结构的数量多至少一个，所以其应用在力传感器后有助于保证力传感器的检测精度可以更高，同时其测量维度(例如测量更多方向的力，甚至力矩)也更多。

在第二实施例中，第一应力集中面10a、第二应力集中面10b、第三应力集中面10c和第四应力集中面10d沿着自左向右的方向依次间隔开，且均与左侧面13平行。在该感应组件100中，由于各个应力集中面的分布形式非常有规律，所以可以降低应变片的贴装难度，有助降低力传感器的装配效率及装配成本。

在第二实施例中，在第一惠斯通电桥结构中，两个第一应变片21设在弹性梁10的前表面15上并沿着上下方向间隔开，另两个第一应变片21设在弹性梁10的后表面16上并沿着上下方向间隔开。在第二惠斯通电桥结构中，两个第二应变片22设在弹性梁10的前表面15上并沿着上下方向间隔开，另两个第二应变片22设在弹性梁10的后表面16上并沿着上下方向间隔开。在第三惠斯通电桥结构中，两个第三应变片23设在弹性梁10的上表面11上并沿着前后方向间隔开，另两个第三应变片23设在弹性梁10的下表面12上并沿着前后方向间隔开。在第四惠斯通电桥结构中，两个第四应变片24设在弹性梁10的上表面11上并沿着前后方向间隔开，另两个第四应变片24设在弹性梁10的下表面12上并沿着前后方向间隔开。通过这种方式，可以进一步提高力传感器的检测精度。

为了更进一步地提高力传感器的检测精度，第一应变片21为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与上下方向相同；第二应变片22为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与左右方向相同；第三应变片23为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与左右方向相同；第四应变片24为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与前后方向相同。各个应变片采用这种方式布置后，有益于提高力传感器的测试精度和准确度。

在第二实施例中，如图2和图3所述，弹性梁10的几何中心到第一应力集中面10a的最短距离与弹性梁10的几何中心到第四应力集中面10d的最短距离相等，第一应力集中面10a和第四应力集中面10d之间的距离

为：

式中，

r为在轴对称图形中，第一圆弧侧边的半径，单位为mm；

s为在轴对称图形中，短直顶边与长直顶边之间的相对距离，单位为mm；

θ为经过第一选定点与第二选定点的第一直线与经过第三选定点和第四选定点的第二直线之间所夹的锐角，第一选定点为上表面11、左侧面13和前表面15的交点，第二选定点为上表面11、右侧面14和前表面15的交点，第三选定点为下表面12、左侧面13和前表面15的交点，第四选定点为下表面12、右侧面14和前表面15的交点，单位为rad；

弹性梁10的几何中心到第二应力集中面10b的最短距离与弹性梁10的几何中心到第三应力集中面10c的最短距离相等，第二应力集中面10b和第三应力集中面10c之间的距离

为：

式中，

l为左侧面13的长边长度，单位为mm；

k为左侧面13的短边长度，单位为mm。

由于第一应力集中面10a和第四应力集中面10d关于弹性梁10的几何中心对称，且第二应力集中面10b和第三应力集中面10c关于弹性梁10的几何中心对称，所以可以借助上述公式准确确认第一应力集中面10a、第二应力集中面10b、第三应力集中面10c和第四应力集中面10d在弹性梁10中的具体位置，有助于各个应变片能准确地被贴到对应的应力集中面上，进而提高传感器的测试精度和准确度。

在一个未示出的第三实施例中，本发明提供了一个力传感器，该力传感器包括第二实施例提供的感应组件100和处理模块。其中处理模块与感应组件100的中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构相连。该处理模块能根据感应组件100中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构的输出电压计算力传感器所测力的数值。该力传感器能继承感应组件100的有益效果。其中处理模块可编程逻辑控制部件(如PLC或CPU)、存储器和与可编程逻辑控制部件相连的电子元件等，属于本领域技术人员熟知的，在此不再详述。

在第三实施例中，处理模块根据感应组件100中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构的输出电压，通过预设的关系函数计算力传感器所测力的数值。其中，关系函数可通过以下实验方法获取，即将已知大小和方向的N个力依次作用在力传感器上，并记录在这N个力作用下四个惠斯通电桥结构的输出电压，然后借助记录的数据通过拟合方法获取上述关系函数。其中，N优选为20、50或100。

综上所述，在本发明各个实施例所提供的力传感器的弹性梁10、力传感器的感应组件100及力传感器中，其所用的弹性梁10可以在保证弹性梁10具有较好的刚度、稳定性和承载能力的前提下增加应力集中面的个数，保证在该弹性梁10上对应每个应力集中面的区域可以贴上更多的应变片，由此提高力传感器的检测精度。。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种力传感器的弹性梁，其特征在于，所述弹性梁是由左侧面、右侧面、前表面、后表面、上表面和下表面所组成的实心六面体，其中，所述左侧面和右侧面皆为矩形，且所述左侧面和右侧面同时与二者几何中点的连线相垂直，所述前表面朝自前向后方向的正投影面、后表面朝自后向前方向的正投影面、上表面朝自上而下方向的正投影面和下表面朝自下而上方向的正投影面为全等的轴对称图形，所述轴对称图形由首尾依次相连的长直底边、第一圆弧侧边、短直顶边和第二圆弧侧边组成，所述第一圆弧侧边和第二圆弧侧边在平行所述短直顶边的方向上的最短间距小于所述短直顶边的长度。

2.根据权利要求1所述的弹性梁，其特征在于，所述左侧面和右侧面为全等的长方形，其中所述左侧面的长边沿着上下方向延伸而其短边沿着前后方向延伸，所述右侧面的长边沿着前后方向延伸而其短边沿着上下方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的弹性梁，其特征在于，所述前表面和上表面相交处的弧线、所述上表面和后表面相交处的弧线、所述后表面和下表面相交处的弧线以及所述下表面和前表面相交处的弧线的曲率范围均为：

其中ρ为所述弧线的曲率，单位为mm^-1；[τ]为所述弹性梁的许用剪切强度，单位为Mpa；F为所述力传感器的所测力的量程，单位为N；

所述左侧面的长度的取值范围为：

其中l为所述左侧面的长度，单位为mm；[τ]为所述弹性梁的许用剪切强度，单位为Mpa；F为所述力传感器的所测力的量程，单位为N；

所述左侧面宽度的取值范围为：

其中k为所述左侧面的宽度，单位为mm；[τ]为所述弹性梁的许用剪切强度，单位为Mpa；F为所述力传感器的所测力的量程，单位为N。

4.根据权利要求1或2所述的弹性梁，其特征在于，所述弹性梁的材料为钢、铜或铝合金。

5.一种力传感器的感应组件，其特征在于，所述感应组件包括：

权利要求1到4中任一项权利要求所述的弹性梁，其能在所述力传感器测量压力时被迫发生形变；

由四个第一应变片桥接而形成的第一惠斯通电桥结构，四个所述第一应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第一应力集中面相交；

由四个第二应变片桥接而形成的第二惠斯通电桥结构，四个所述第二应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第二应力集中面相交；

由四个第三应变片桥接而形成的第三惠斯通电桥结构，四个所述第三应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第三应力集中面相交；以及

由四个第四应变片桥接而形成的第四惠斯通电桥结构，四个所述第四应变片均设在所述弹性梁上且同时与所述弹性梁的第四应力集中面相交。

6.根据权利要求5所述的感应组件，其特征在于，所述第一应力集中面、第二应力集中面、第三应力集中面和第四应力集中面沿着自左向右的方向依次间隔开，且均与所述左侧面平行。

7.根据权利要求6所述的感应组件，其特征在于：

在所述第一惠斯通电桥结构中，两个所述第一应变片设在所述弹性梁的前表面上并沿着上下方向间隔开，另两个所述第一应变片设在所述弹性梁的后表面上并沿着上下方向间隔开；

在所述第二惠斯通电桥结构中，两个所述第二应变片设在所述弹性梁的前表面上并沿着上下方向间隔开，另两个所述第二应变片设在所述弹性梁的后表面上并沿着上下方向间隔开；

在所述第三惠斯通电桥结构中，两个所述第三应变片设在所述弹性梁的上表面上并沿着前后方向间隔开，另两个所述第三应变片设在所述弹性梁的下表面上并沿着前后方向间隔开；

在所述第四惠斯通电桥结构中，两个所述第四应变片设在所述弹性梁的上表面上并沿着前后方向间隔开，另两个所述第四应变片设在所述弹性梁的下表面上并沿着前后方向间隔开。

8.根据权利要求7所述的感应组件，其特征在于：

所述弹性梁的几何中心到所述第一应力集中面的最短距离与所述弹性梁的几何中心到所述第四应力集中面的最短距离相等，所述第一应力集中面和第四应力集中面之间的距离

为：

式中，

r为在所述轴对称图形中，所述第一圆弧侧边的半径，单位为mm；

s为在所述轴对称图形中，短直顶边与长直顶边之间的相对距离，单位为mm；

θ为经过第一选定点与第二选定点的第一直线与经过第三选定点和第四选定点的第二直线之间所夹的锐角，所述第一选定点为所述上表面、左侧面和前表面的交点，所述第二选定点为所述上表面、右侧面和前表面的交点，所述第三选定点为所述下表面、左侧面和前表面的交点，所述第四选定点为所述下表面、右侧面和前表面的交点，θ的单位为rad；

所述弹性梁的几何中心到所述第二应力集中面的最短距离与所述弹性梁的几何中心到所述第三应力集中面的最短距离相等，所述第二应力集中面和第三应力集中面之间的距离

为：

式中，

l为所述左侧面的长边长度，单位为mm；

k为所述左侧面的短边长度，单位为mm。

9.根据权利要求8所述的感应组件，其特征在于：

所述第一应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与上下方向相同；

所述第二应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与左右方向相同；

所述第三应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与左右方向相同；

所述第四应变片为电阻应变片，其栏栅结构的纵向与前后方向相同。

10.一种力传感器，其特征在于，所述力传感器包括：

至少一个感应组件，其为权利要求5到9中任一项所述的感应组件，

处理模块，与所述感应组件的中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构相连，并能根据所述感应组件中第一惠斯通电桥结构、第二惠斯通电桥结构、第三惠斯通电桥结构和第四惠斯通电桥结构的输出电压计算所述力传感器所测力的数值。

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