CN115717951A - 高性能压阻式陶瓷张力传感器、其加工工艺及加工用工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能压阻式陶瓷张力传感器，包括陶瓷绝缘片，设置于陶瓷绝缘片一面的四个桥路电阻；测力杆固定粘贴在陶瓷绝缘片的中心；陶瓷绝缘片其表面固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块，限高块其远离陶瓷绝缘片的一侧固定连接有传感器底座。本发明还公开了压阻式陶瓷张力传感器的加工工艺，制备陶瓷绝缘片；在陶瓷绝缘片上粘贴桥路电阻、电桥平衡激光修调电阻以及线性温度补偿电阻，再用环氧树脂粘贴到陶瓷绝缘片上；本发明还公开了压阻式陶瓷张力传感器的加工用工装，包括工装底座，齿轮的两侧分别啮合有一根水平齿条。本发明变形更均匀且变形更小，仪器的量程大，可提高传感器可靠性和有效防止传感器弹性体因高张力干扰而断裂。

Description

高性能压阻式陶瓷张力传感器、其加工工艺及加工用工装

技术领域

本发明涉及一种高性能压阻式陶瓷张力传感器、其加工工艺及加工用工装。

背景技术

张力传感器，英文：tensionpick-up，张力传感器是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器。用于制药、应变片型是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小；微位移型是通过外力施加负载，使板簧产生位移，然后通过差接变压器检测出张力，由于板簧的位移量极小，大约±200μm，所以称作微位移型张力检测器。陶瓷微张力传感器广泛应用于工业自动化控制和智能机器人等技术领域，传感器在工作过程中，由于检测环境诸因素的影响，瞬间必然会感受到高于标称张力n倍的高张力干扰。由于微张力传感器的张力传感器张力范围小，如标称张力0.5牛顿的微张力传感器陶瓷弹性体厚度为0.38mm。如果不对陶瓷微张力传感器弹性体加保护措施，脆性的氧化铝陶瓷弹性体必然因感受高张力干瞬间断裂，导致传感器失效。

公开号为CN207816492U的专利：一种压阻式陶瓷张力传感器，包括：壳体、防水盖、陶瓷膜片、弹性体，壳体呈圆筒状，下端封闭，上端开口，陶瓷膜片固定安装在壳体上端，弹性体固定安装在壳体内部，将壳体分为上下两层，陶瓷膜片由中心膜片和多个分支膜片组成，中心膜片为圆形，分支膜片为扇形，分支膜片沿周向均匀分布在中心膜片的外周，中心膜片和分支膜片一体成型，中心膜片与弹性体之间通过陶瓷连杆固定连接，每个分支膜片的上安装有厚膜电阻片，陶瓷膜片的上端设有限位架，限位夹固定安装在壳体顶端，防水盖拧接在壳体顶端，壳体上设有两个通孔。本实用新型能够多方向多角度的检测被测物体的张力，而且能够防尘防水，降低损坏率。其限位架横置在陶瓷膜片上方，但如果限位架采用与陶瓷膜片相同材质，虽然加工便利，但太“软”，不能起到很好地保护作用(陶瓷膜片在瞬间高张力而大变形时限位架也变形)，如果采用不同材质制成，限位架又太“硬”，在陶瓷膜片在瞬间高张力而大变形时仍然容易由于陶瓷膜片接触硬性的。公开号为CN109468783A专利：液氨丝光机用张力传感器，张力传感器设置于液氨丝光机内的主动轮与从动轮之间，张力传感器包括：惰轮、应变片和信号接头；惰轮设置于主动轮与从动轮之间，且惰轮两端通过轴承与液氨丝光机支架连接，惰轮为中空管状结构，惰轮表层固定有若干应变片，若干应变片与信号接头电气连接，信号接头设置于惰轮一端；信号接头包括：固定块、中间连接块和引线端头；固定块、中间连接块和引线端头自惰轮一端向惰轮管外侧方向依次设置，中间连接块和引线端头接触且相随转动。其虽解决了应变片与固定接口之间接触不良而导致张力控制器接收到的测量信号有误差的问题，但仍未解决瞬间高张力干扰的问题。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种高性能压阻式陶瓷张力传感器，可提高传感器可靠性和有效防止传感器弹性体因高张力干扰而断裂。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种高性能压阻式陶瓷张力传感器，包括陶瓷绝缘片，设置于陶瓷绝缘片一面的四个桥路电阻，四个桥路电阻呈环形阵列布置于陶瓷绝缘片的中间位置且四个桥路电阻之间设有大于测力杆杆径的间距；

四个桥路电阻互联形成一个韦斯顿电桥；测力杆固定粘贴在陶瓷绝缘片的中心，测力杆其旋转轴线垂直于陶瓷绝缘片其设有桥路电阻的表面设置；

陶瓷绝缘片其表面固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块。四个桥路电阻分散布置，相比于现有技术，桥路电阻间的间距加大，也即更加分散，测力杆处于中间，四个桥路电阻的变形更均匀(仍然是两个受压两个受拉)且变形更小，增加传感器的使用寿命(避免了现有技术中力敏电阻由于多次较大变形后的传感器失灵的问题)，且使得仪器的量程更大。

进一步的技术方案是，设有桥路电阻的陶瓷绝缘片表面还设有两个用于将韦斯顿电桥调至零位的电桥平衡激光修调电阻以及两个线性温度补偿电阻；

限高块设有一块且位于陶瓷绝缘片中心，靠近陶瓷绝缘片的边缘设置设置至少三块高度上大于限高块的垫块，垫块其远离陶瓷绝缘片的一侧固定连接有传感器底座，底座、垫块、陶瓷绝缘片与测力杆依次设置。更为优选的是：限高块其面向底座的一面固定连接有压力传感器，与压力传感器电连接有控制器，控制器用于控制盘卷系统(比如用于纸张、薄膜、橡胶、光纤等材料解卷或上卷)的停机。这样设置后，当限高块由于陶瓷绝缘片变形(也即测力杆受力导致陶瓷绝缘片变形)而触碰到底座时，底座起到保护陶瓷绝缘片避免由于瞬间高张力时而断裂，而设置压力传感器则可以通过压力传感器配合控制器在高张力时控制盘卷系统停机，进一步保护本张力传感器。

进一步的技术方案是，测力杆固定连接在陶瓷绝缘片其设有桥路电阻的表面上或固定连接在陶瓷绝缘片其设有桥路电阻的相对表面上。测力杆设置根据实际情况选择，是为了更精确还是为了有更大的量程而选用不同的设置方式。

进一步的技术方案为，底座的硬度大于陶瓷绝缘片的硬度；陶瓷绝缘片呈矩形片状或圆形片状。底座的硬度大于陶瓷绝缘片的硬度，这样可以避免由于底座硬度不高在陶瓷绝缘片变形时底座也随之变形，不能起到遏制在高张力干扰时陶瓷绝缘片变形大而有断裂的风险。

进一步的技术方案为，陶瓷绝缘片采用微米级的二氧化锆和微米级的三氧化二铝制备而成；其中，二氧化锆和三氧化二铝的质量比为1:0.25～7.5。

本发明还提供的技术方案为，高性能压阻式陶瓷张力传感器，包括矩形条状陶瓷绝缘片，设置于陶瓷绝缘片上的四个桥路电阻，测力杆组件设置在陶瓷绝缘片的一面上，桥路电阻和测力杆分别靠近陶瓷绝缘片的两边缘设置；

四个桥路电阻互联形成一个韦斯顿电桥；测力杆其旋转轴线平行于陶瓷绝缘片的表面；

陶瓷绝缘片其表面固定连接有垫块，垫块其远离陶瓷绝缘片的一侧固定连接有传感器底座，传感器底座上固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块，限高块高度小于垫块。更为优选的是：限高块其面向陶瓷绝缘层的一面固定连接有压力传感器，与压力传感器电连接有控制器，控制器用于控制盘卷系统(比如用于纸张、薄膜、橡胶、光纤等材料解卷或上卷)的停机。这样设置后，当陶瓷绝缘片受到瞬间的高张力干扰时，如果张力太高超出张力传感器的量程，则可以停机，避免损坏陶瓷张力传感器。测力杆组件用于在卷材偏移后、纠偏前能够避免测力杆断裂或损坏。测力杆组件包括固定粘贴在陶瓷绝缘层表面的矩形槽状底框，底框内滑动设置测力块，测力块其面向底框的槽底壁连接有弹簧，弹簧另一端固定连接在底框的槽底壁上(以用于实现卷尺偏移后测力块仍始终抵靠卷材边缘，仍可以进行张力的检测)，底框长度方向与陶瓷绝缘片的长度方向一致，使用时陶瓷绝缘片垂直于卷材，这样虽然测力块在随着卷材偏移时会有沿陶瓷绝缘片长度方向的自由度，但只要卷材仍在放卷(或收卷)，由于测力块垂直于卷材行进方向，所以测力块会向卷材行进方向弯曲，因此陶瓷绝缘片仍然会变形，完成张力的物理量的转换，完成张力的测量，而这样设置避免了以往测力杆“硬性”的测量方式，能避免测力杆较早的断裂，延长了陶瓷张力传感器的使用寿命。

进一步的技术方案为，四个桥路电阻呈两两设置在陶瓷绝缘片的正反两面，由陶瓷绝缘片上的四个通孔将桥路电阻互联形成韦斯顿电桥，并在陶瓷绝缘片的正面设置两个与反面的桥路电阻相对应的桥路平衡电阻，并通过激光修调系统将韦斯顿电桥调至零位。

本发明还提供的技术方案为，加工高性能压阻式陶瓷张力传感器的工艺，包含如下依次进行的工艺步骤：

制备陶瓷绝缘片--将预混合的微米级二氧化锆和微米级三氧化二铝经气相混合，以均匀喷雾的形式输出，得陶瓷复合弹性体的原料粉，烧制即可；所述微米级二氧化锆和微米级三氧化二铝的质量比为1:0.25～7.5；

在陶瓷绝缘片上粘贴桥路电阻、电桥平衡激光修调电阻以及线性温度补偿电阻--由金属膜片腐蚀成栅状后，再用环氧树脂粘贴到陶瓷绝缘片上；

在陶瓷绝缘片上粘贴限高块、垫块及测力杆；在垫块上粘贴传感器底座。

本发明还提供的技术方案为，加工高性能压阻式陶瓷张力传感器的工装，包括工装底座，工装底座上表面转动设置齿轮，工装底座内设有减速电机，减速电机的输出轴超出工装底座上表面设置且超出部分与齿轮的轮轴固定相连，齿轮的两侧分别啮合有一根水平齿条，工装底座上表面固定设有用于限制齿条横向移动的槽钢状限位板，齿条的上端面为平面，齿条上端面固定设有L形折杆，L形折杆其长杆及短杆均垂直于齿条设置。两根齿条上方的两根L形折杆用于在齿轮转动时两根齿条同时相向运动以夹紧欲黏贴在陶瓷绝缘片正中的测力杆，再通过在工装底座上方固定设置一个与工装底座尺寸规格一样的顶座(顶座可以是通过连接折杆与底座固定相连，也可以是将顶座固定连接在比如工装的机架或机体上后使得顶座正对工装底座且位于工装底座的正上方)，顶座内设有另一减速电机，此减速电机的输出轴伸出顶座设置且伸出部分固定连接第二齿轮的齿轮轴，第二齿轮位于顶座下方，与第二齿轮啮合有两根平行设置且位于第二齿轮两侧的第二齿条，第二齿条垂直于工装底座上的齿条设置，第二齿条上固定连接有第二L形折板，第二L形折板的短板位于L形折杆的上方且与L形折杆设有间距(以避免第二L形折板的短板干涉L形折杆的运动)，第二L形折板的长板的宽度小于L形折杆的长杆的宽度，且L形折杆的长杆上设有用于第二L形折板其长板滑动(指第二L形折板其长板沿L形折杆其长杆的长度方向滑动)的矩形通孔，这样设置后第二L形折板其长板位于与L形折杆的长杆同样高度，可以通过L形折杆与第二L形折板的配合实现从两个方向分别相向移动以夹紧测力杆，而且这么设置后也保证了测力杆是位于四个桥路电阻的中心位置，再粘合就实现测力杆粘合位置的准确。工装底座呈底面为正方形的长方体，由此可以很容易地确定齿轮其轮轴的安装孔(指工装底座上表面中心打孔，打出安装孔用于减速电机输出轴伸出后与齿轮轮轴固定相连)的位置。

本发明的优点和有益效果在于：变形更均匀且变形更小，仪器的量程大，可提高传感器可靠性和有效防止传感器弹性体因高张力干扰而断裂。

四个桥路电阻分散布置，相比于现有技术，桥路电阻间的间距加大，也即更加分散，测力杆处于中间，四个桥路电阻的变形更均匀(仍然是两个受压两个受拉)且变形更小，增加传感器的使用寿命(避免了现有技术中力敏电阻由于多次较大变形后的传感器失灵的问题)，且使得仪器的量程更大。

当限高块由于陶瓷绝缘片变形(也即测力杆受力导致陶瓷绝缘片变形)而触碰到底座时，底座起到保护陶瓷绝缘片避免由于瞬间高张力时而断裂，而设置压力传感器则可以通过压力传感器配合控制器在高张力时控制盘卷系统停机，进一步保护本张力传感器。

测力杆设置根据实际情况选择，是为了更精确还是为了有更大的量程而选用不同的设置方式。

附图说明

图1是本发明一种高性能压阻式陶瓷张力传感器实施例一的示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中陶瓷绝缘片示出激光修调电阻及线性温度补偿电阻后的示意图；

图4是本发明实施例一中涉及的工装的示意图；

图5是图4的工装底座部分的示意图；

图6是图5中L形折杆的放大示意图；

图7是图4中工装底座的俯视图；

图8是图4中顶座的俯视图；

图9是图4中右侧L形折杆与第二L形折板的左视图；

图10是图7的另一工作状态示意图；

图11是图8的另一工作状态示意图；

图12是本发明实施例二的示意图；

图13是图12的主视图；

图14是实施例二的工作状态示意图；

图15是图13的俯视图；

图16是图13中虚线部分及测力杆部分的示意图。

图中：1、陶瓷绝缘片；2、桥路电阻；3、测力杆；4、限高块；5、底座；6、激光修调电阻；7、线性温度补偿电阻；8、垫块；9、工装底座；10、齿轮；11、减速电机；12、齿条；13、槽钢状限位板；14、L形折杆；15、顶座；16、连接折杆；17、第二齿轮；18、第二齿条；19、第二L形折板；20、短板；21、长板；22、矩形通孔；23、底框；24、测力块；25、弹簧；26、卷材。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1至图11所示(为便于图示，图1、图2未示出激光修调电阻及线性温度补偿电阻；图10未示出槽钢状限位板)，本发明是一种高性能压阻式陶瓷张力传感器，包括陶瓷绝缘片1，设置于陶瓷绝缘片1一面的四个桥路电阻2，四个桥路电阻2呈环形阵列布置于陶瓷绝缘片1的中间位置且四个桥路电阻2之间设有大于测力杆3杆径的间距；四个桥路电阻2互联形成一个韦斯顿电桥；测力杆3固定粘贴在陶瓷绝缘片1的中心，测力杆3其旋转轴线垂直于陶瓷绝缘片其设有桥路电阻2的表面设置；陶瓷绝缘片1其表面固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块4，陶瓷绝缘片其表面固定连接有垫块，垫块其远离陶瓷绝缘片的一侧固定连接有传感器底座5。设有桥路电阻2的陶瓷绝缘片1表面还设有两个用于将韦斯顿电桥调至零位的电桥平衡激光修调电阻6以及两个线性温度补偿电阻7；限高块4设有一块且位于陶瓷绝缘片1中心，靠近陶瓷绝缘片1的边缘设置设置至少三块高度上大于限高块4的垫块8，底座5、垫块8、陶瓷绝缘片1与测力杆3依次设置。测力杆3固定连接在陶瓷绝缘片1其设有桥路电阻2的表面上。底座5的硬度大于陶瓷绝缘片1的硬度；陶瓷绝缘片1呈矩形片状。陶瓷绝缘片1采用微米级的二氧化锆和微米级的三氧化二铝制备而成；其中，二氧化锆和三氧化二铝的质量比为1:0.25～7.5。

加工高性能压阻式陶瓷张力传感器的工艺，包含如下依次进行的工艺步骤：制备陶瓷绝缘片1--将预混合的微米级二氧化锆和微米级三氧化二铝经气相混合，以均匀喷雾的形式输出，得陶瓷复合弹性体的原料粉，烧制即可；所述微米级二氧化锆和微米级三氧化二铝的质量比为1:0.25～7.5；在陶瓷绝缘片1上粘贴桥路电阻2、电桥平衡激光修调电阻6以及线性温度补偿电阻7--由金属膜片腐蚀成栅状后，再用环氧树脂粘贴到陶瓷绝缘片1上；在陶瓷绝缘片1上粘贴限高块4、垫块8及测力杆3；在垫块8上粘贴传感器底座5。

加工高性能压阻式陶瓷张力传感器的工装，包括工装底座9，工装底座9上表面转动设置齿轮10，工装底座9内设有减速电机11，减速电机11的输出轴超出工装底座9上表面设置且超出部分与齿轮10的轮轴固定相连，齿轮10的两侧分别啮合有一根水平齿条12，工装底座9上表面固定设有用于限制齿条12横向移动的槽钢状限位板13，齿条12的上端面为平面，齿条12上端面固定设有L形折杆14，L形折杆14其长杆及短杆均垂直于齿条12设置。两根齿条12上方的两根L形折杆14用于在齿轮10转动时两根齿条12同时相向运动以夹紧欲黏贴在陶瓷绝缘片1正中的测力杆3，再通过在工装底座9上方固定设置一个与工装底座9尺寸规格一样的顶座15(顶座15是通过连接折杆16与底座固定相连，顶座15正对工装底座9且位于工装底座9的正上方)，顶座15内设有另一减速电机，此减速电机的输出轴伸出顶座15设置且伸出部分固定连接第二齿轮17的齿轮轴，第二齿轮17位于顶座15下方，与第二齿轮17啮合有两根平行设置且位于第二齿轮17两侧的第二齿条18，第二齿条18垂直于工装底座9上的齿条12设置，第二齿条18上固定连接有第二L形折板19，第二L形折板19的短板20位于L形折杆14的上方且与L形折杆14设有间距(以避免第二L形折板19的短板20干涉L形折杆14的运动)，第二L形折板19的长板21的宽度小于L形折杆14的长杆的宽度，且L形折杆14的长杆上设有用于第二L形折板19其长板21滑动(指第二L形折板19其长板21沿L形折杆14其长杆的长度方向滑动)的矩形通孔22，这样设置后第二L形折板19其长板21位于与L形折杆14的长杆同样高度，可以通过L形折杆14与第二L形折板19的配合实现从两个方向分别相向移动以夹紧测力杆3，而且这么设置后也保证了测力杆3是位于四个桥路电阻2的中心位置，再粘合就实现测力杆3粘合位置的准确。工装底座9呈底面为正方形的长方体，由此可以很容易地确定齿轮10其轮轴的安装孔(指工装底座9上表面中心打孔，打出安装孔用于减速电机输出轴伸出后与齿轮轮轴固定相连)的位置。限高块其面向陶瓷绝缘层的一面固定连接有压力传感器，与压力传感器电连接有控制器，控制器用于控制盘卷系统(比如用于纸张、薄膜、橡胶、光纤等材料解卷或上卷)的停机。

工作原理如下：

由于四个桥路电阻分散布置，相比于现有技术，桥路电阻间的间距加大，也即更加分散，测力杆处于中间，四个桥路电阻的变形更均匀(仍然是两个受压两个受拉)且变形更小，增加传感器的使用寿命(避免了现有技术中力敏电阻由于多次较大变形后的传感器失灵的问题)，且使得仪器的量程更大。而垫块与硬度(指相比于陶瓷绝缘片的硬度)更大的底座固定相连，因此当测力杆受到瞬间高张力干扰时则会由于限高块触碰到底座而受到保护，避免瞬间高张力对陶瓷绝缘片造成大变形而断裂的情形。

加工工装使用原理如下：

工装底座的减速电机启动时驱动齿轮转动，由此带动两根齿条相向运动，两根齿条上方的L形折杆同时相向运动以夹紧测力杆，然后顶座内的减速电机启动，第二齿轮被带动而转动，第二齿条相向运动(第二齿条的运动方向与齿条的运动方向垂直)，由此第二L形折板相向运动，这样第二L形折板的长板在L形折杆的长杆中的矩形通孔中滑动且两根第二L形折板相向运动以夹紧测力杆；然后将测力杆固定黏贴在陶瓷绝缘片上。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图12至图16所示(为便于图示，图13未示出桥路电阻、激光修调电阻及线性温度补偿电阻)，高性能压阻式陶瓷张力传感器，包括矩形条状陶瓷绝缘片1，设置于陶瓷绝缘片1上的四个桥路电阻2，测力杆3组件设置在陶瓷绝缘片1的一面上，桥路电阻2和测力杆3分别靠近陶瓷绝缘片1的两边缘设置；四个桥路电阻2互联形成一个韦斯顿电桥；测力杆3其旋转轴线平行于陶瓷绝缘片1的表面；陶瓷绝缘片1其表面固定连接有垫块8，垫块8其远离陶瓷绝缘片1的一侧固定连接有传感器底座5，传感器底座5上固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块4，限高块4高度小于垫块8。测力杆3组件包括固定粘贴在陶瓷绝缘层表面的矩形槽状底框23，底框23内滑动设置测力块24，测力块24其面向底框23的槽底壁连接有弹簧25，弹簧25另一端固定连接在底框23的槽底壁上(以用于实现卷材26偏移后测力块24仍始终抵靠卷材26边缘，仍可以进行张力的检测)，底框23长度方向与陶瓷绝缘片1的长度方向一致，使用时陶瓷绝缘片1垂直于卷材26，这样虽然测力块24在随着卷材26偏移时会有沿陶瓷绝缘片1长度方向的自由度，但只要卷材26仍在放卷(或收卷)，由于测力块24垂直于卷材26行进方向，所以测力块24会向卷材26行进方向弯曲，因此陶瓷绝缘片1仍然会变形，完成张力的物理量的转换，完成张力的测量，而这样设置避免了以往测力杆3“硬性”的测量方式，能避免测力杆3较早的断裂，延长了陶瓷张力传感器的使用寿命。四个桥路电阻2呈两两设置在陶瓷绝缘片1的正反两面，由陶瓷绝缘片1上的四个通孔将桥路电阻2互联形成韦斯顿电桥，并在陶瓷绝缘片1的正面设置两个与反面的桥路电阻2相对应的桥路平衡电阻，并通过激光修调系统将韦斯顿电桥调至零位。

工作原理如下：

测量时将测力杆组件设置在卷材边缘且测力块抵靠在卷材的边缘(由于弹簧的原因，测力块始终抵靠在卷材边缘)，陶瓷绝缘片垂直于卷材，这样虽然测力块在随着卷材偏移时会有沿陶瓷绝缘片长度方向的自由度，但只要卷材仍在放卷(或收卷)，由于测力块垂直于卷材行进方向，所以测力块会向卷材行进方向弯曲，因此陶瓷绝缘片仍然会变形，完成张力的物理量的转换，完成张力的测量，而这样设置避免了以往测力杆“硬性”的测量方式，能避免测力杆较早的断裂，延长了陶瓷张力传感器的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，包括陶瓷绝缘片，设置于陶瓷绝缘片一面的四个桥路电阻，四个桥路电阻呈环形阵列布置于陶瓷绝缘片的中间位置且四个桥路电阻之间设有大于测力杆杆径的间距；

四个桥路电阻互联形成一个韦斯顿电桥；测力杆固定粘贴在陶瓷绝缘片的中心，测力杆其旋转轴线垂直于陶瓷绝缘片其设有桥路电阻的表面设置；

陶瓷绝缘片其表面固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块，限高块其远离陶瓷绝缘片的一侧固定连接有传感器底座。

2.根据权利要求1所述的高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，设有桥路电阻的陶瓷绝缘片表面还设有两个用于将韦斯顿电桥调至零位的电桥平衡激光修调电阻以及两个线性温度补偿电阻；

限高块设有一块且位于陶瓷绝缘片中心，靠近陶瓷绝缘片的边缘设置设置至少三块高度上大于限高块的垫块，底座、垫块、陶瓷绝缘片与测力杆依次设置。

3.根据权利要求1或2所述的高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，所述测力杆固定连接在陶瓷绝缘片其设有桥路电阻的表面上或固定连接在陶瓷绝缘片其设有桥路电阻的相对表面上。

4.根据权利要求3所述的高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，所述底座的硬度大于陶瓷绝缘片的硬度；陶瓷绝缘片呈矩形片状或圆形片状。

5.根据权利要求4所述的高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，所述陶瓷绝缘片采用微米级的二氧化锆和微米级的三氧化二铝制备而成；其中，二氧化锆和三氧化二铝的质量比为1:0.25～7.5。

6.高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，包括矩形条状陶瓷绝缘片，设置于陶瓷绝缘片上的四个桥路电阻，测力杆组件设置在陶瓷绝缘片的一面上，桥路电阻和测力杆分别靠近陶瓷绝缘片的两边缘设置；

四个桥路电阻互联形成一个韦斯顿电桥；测力杆其旋转轴线平行于陶瓷绝缘片的表面；

陶瓷绝缘片其表面固定连接有垫块，垫块其远离陶瓷绝缘片的一侧固定连接有传感器底座，传感器底座上固定连接有用于避免瞬间高张力干扰的限高块，限高块高度小于垫块。

7.根据权利要求6所述的高性能压阻式陶瓷张力传感器，其特征在于，四个桥路电阻呈两两设置在陶瓷绝缘片的正反两面，由陶瓷绝缘片上的四个通孔将桥路电阻互联形成韦斯顿电桥，并在陶瓷绝缘片的正面设置两个与反面的桥路电阻相对应的桥路平衡电阻，并通过激光修调系统将韦斯顿电桥调至零位。

8.加工如权利要求5所述高性能压阻式陶瓷张力传感器的工艺，其特征在于，包含如下依次进行的工艺步骤：

制备陶瓷绝缘片--将预混合的微米级二氧化锆和微米级三氧化二铝经气相混合，以均匀喷雾的形式输出，得陶瓷复合弹性体的原料粉，烧制即可；所述微米级二氧化锆和微米级三氧化二铝的质量比为1:0.25～7.5；

在陶瓷绝缘片上粘贴桥路电阻、电桥平衡激光修调电阻以及线性温度补偿电阻--由金属膜片腐蚀成栅状后，再用环氧树脂粘贴到陶瓷绝缘片上；

在陶瓷绝缘片上粘贴限高块、垫块及测力杆；在垫块上粘贴传感器底座。

9.加工如权利要求5所述高性能压阻式陶瓷张力传感器的工装，其特征在于，包括工装底座，工装底座上表面转动设置齿轮，工装底座内设有减速电机，减速电机的输出轴超出工装底座上表面设置且超出部分与齿轮的轮轴固定相连，齿轮的两侧分别啮合有一根水平齿条，工装底座上表面固定设有用于限制齿条横向移动的槽钢状限位板，齿条的上端面为平面，齿条上端面固定设有L形折杆，L形折杆其长杆及短杆均垂直于齿条设置。

Images