CN205981501U - 一种测力装置 - Google Patents
一种测力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205981501U CN205981501U CN201620943016.0U CN201620943016U CN205981501U CN 205981501 U CN205981501 U CN 205981501U CN 201620943016 U CN201620943016 U CN 201620943016U CN 205981501 U CN205981501 U CN 205981501U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guide
- axis
- gear
- spring
- measuring force
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
一种测力装置，其特征在于受力面一端与导向轴连接，弹簧限定在导向轴的挡片与受力面之间，导向轴的另一端连接运动转换部。运动转换补为齿轮齿条组、丝杆与丝杆螺母等可以将直线运动转换为旋转运动的机构。运动转换单元输出轴与旋转编码器同轴连接，记录旋转量。本实用新型将旋转编码器与运动转换单元的减速比相互结合，提高了测力装置的分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，具体为力传感器领域。
背景技术
传感器是由敏感元件所制成的器件或系统，它可以用于检测外部施加的变化。被测对象所施加的能量，可以被敏感元件直接感受到，再用变形或者物性变化的方式作出响应，然后输出器转换而来的电信号或者其他可用信号。传感器器件或者系统通常是由敏感元件、转换单元、测量电路三部分构成。
压力传感器根据工作原理的差异，可以分为机械、电容、压电型、应变型、光纤、霍尔效应和压阻式压力传感器。
机械式压力传感器是将外力转换成位移，然后再将位移转换成电信号的力传感器。
由于敏感单元形变位移量微小，传统机械式的力传感器的测量精度一般都比较低。
发明内容
本实用新型提供了一种新型的测力装置，本测量装置采用的技术方案如下：
包括受压力产生形变对形变部分和将形变转化为旋转位移对运动转换部分，所述形变部连接运动转换部，所述运动转换部连接编码器。
进一步的所述形变部包括受力面、导向轴、和弹簧，所述受力面位于导向轴一端，弹簧限定在导向轴对挡片与受力面之间，导向轴另一端连接运动转换部。
进一步的所述运动转换部包括与形变部连接的齿条，和连接齿条的齿轮组，所述齿轮组连接编码器，所述齿轮组包括至少一个齿轮。
进一步的所述齿条固定于导向轴另一端，所述齿条与导向轴轴向平行。
进一步的所述运动转换部包括与形变部连接的丝杆，和丝杆同轴安装的丝杆螺母，所述丝杆螺母同轴连接编码器。
进一步的所述丝杆螺母上有齿槽，所述齿槽通过齿轮组连接编码器，所述齿轮组包括至少一个齿轮。
进一步的所述弹簧为线性弹簧。
本实用新型的有益效果是将运动转换装置的减速比与旋转编码器结合，提高了测力装置的分辨率。
附图说明
图1是实施例一具有齿轮组的结构示意图。
图2是实施例一的结构示意图。
图3是实施例二的结构示意图。
其中：1是受力面；2是导向轴；3是弹簧；4是光栅盘；5是读头；6是齿条；7是齿轮；8是齿轮轴；9是大齿轮；10是输出轴；11是二级齿轮；12是丝杆螺母；13是丝杆。
具体实施方式
一种测力装置，其特征在于，包括受压力产生形变的形变部和将形变转化为旋转位移的运动转换部，所述形变部连接运动转换部，所述运动转换部连接编码器。
实施例一
一种测力装置如图1所示。受力面1与导向轴2固定连接；弹簧3与导向轴2同轴安装；齿条6运动方向与导向轴2轴线方向平行；齿轮7与齿条6啮合安装；大齿轮9与齿轮7同轴固定安装于齿轮轴8上；二级齿轮11与光栅盘4同轴安装与输出轴10上；光栅盘4安装与读头5的夹缝中，读头5记录光栅盘的转动量。具体实施方式如下。
（1）外力F施加于垂直于弹簧形变方向的受力面1上。弹簧3产生形变；导向轴2与受力面1固定连接，故导向轴2产生直线位移；齿条6与导向轴2固定连接，或者将齿槽加工与导向轴2上；所述齿条6固定于导向轴2另一端，所述齿条6与导向轴2轴向平行。
（2）通过齿轮7齿条6的机械单元将导向轴2的直线位移转换成齿轮7的转动量；直线位移量与转动量的相互关系如式（1-1）：
（1-1）
式中：Δx为弹簧的形变量；Δθ为齿轮的转动量；R为齿轮的半径。
（3）大齿轮9与齿轮7同轴安装，大齿轮9与二级齿轮11相互啮合，当齿轮7转动时，大齿轮9同时带动二级齿轮11转动，输出轴10与二级齿轮11同轴安装。
（4）与光栅盘4与二级齿轮11同轴安装，读头5将光栅盘4的转动量转化为电信号的脉冲数。
（5）如图2所示齿轮7也可以通过齿轮轴8与光栅盘4同轴安装，读头5将光栅盘4的转动量转化为电信号的脉冲数。
（6）大齿轮9与二级齿轮11的齿轮组也可以换成带轮、同步带轮等传动装置实现放大转动运动的目的。
（7）经过上述过程，外力F引起弹簧3的形变量转换成了电信号的脉冲数。测力装置将微小的弹簧形变位移量转换成较大的转动量，并用旋转编码器计数。提高了测量分辨率与精度。编码器记录数据与弹簧形变量的相互关系为（1-2）：
（1-2）
式中：M为齿轮组的减速比；N为光栅盘一圈的线数；R为齿轮的节圆半径；Δx为弹簧的形变量，S的整数部分即为读头读到的数值。
形变量为,传动装置的减速比为3:1，光栅盘一圈的线数为400，则可以将形变量细分成1200份，其读数的分辨率将提高数个数量级。
实施例二
一种测力装置如图3所示。受力面1与导向轴2固定连接；弹簧3与导向轴2同轴安装；丝杆13与导向轴2同轴，丝杆13与导向轴2固定连接；丝杆螺母12与丝杆13同轴安装；光栅盘4与丝杆螺母12同轴安装，光栅盘4固定于丝杆螺母上；光栅盘4安装与读头5的夹缝中，读头5记录光栅盘4的转动量。具体实施方式如下。
外力F施加于垂直于弹簧形变方向的受力面1上。弹簧3产生形变；导向轴2与受力面1固定连接，故导向轴2产生直线位移；丝杆13与导向轴2同轴固定连接。
通过丝杆13与丝杆螺母12的机械单元将导向轴2的直线位移转换成四杆螺母12的转动量。直线位移量与转动量之间的关系为（2-1）
（2-1）
式中：Δx为弹簧的形变量；Δθ为齿轮的转动量；L为丝杆的导程。
光栅盘4同轴固定于丝杆螺母12 上，读头5将光栅盘4的转动量转化为电信号的脉冲数。
丝杆螺母与齿轮组、带轮、同步带轮等可以将转动量放大的传动机构同轴连接，传动机构输出轴与光栅盘4同轴连接，读头5将光栅盘4的转动量转化为电信号的脉冲数。
经过上述过程，外力F引起弹簧3的形变量转换成了电信号的脉冲数。测力装置将微小的弹簧形变位移量转换成较大的转动量，并用旋转编码器计数。提高了测量分辨率与精度。编码器记录数据与弹簧形变量的相互关系为（2-2）：
（2-2）
式中：M为齿轮组的减速比；N为光栅盘一圈的线数；L丝杆的导程；Δx为弹簧的形变量；S的整数部分即为读头读到的数值。
形变量为,传动机构的减速比为3:1，光栅盘一圈的线数为400，则可以将形变量细分成1200份，其读数的分辨率将提高数个数量级。
Claims (7)
1.一种测力装置，其特征在于，包括受压力产生形变的形变部和将形变转化为旋转位移的运动转换部，所述形变部连接运动转换部，所述运动转换部连接编码器。
2.根据权利要求1所述的测力装置，其特征在于，所述形变部包括受力面、导向轴、和弹簧，所述受力面位于导向轴一端，弹簧限定在导向轴的挡片与受力面之间，导向轴另一端连接运动转换部。
3.根据权利要求1或2所述的测力装置，其特征在于，所述运动转换部包括与形变部连接的齿条，和连接齿条的齿轮组，所述齿轮组连接编码器，所述齿轮组包括至少一个齿轮。
4.根据权利要求3所述的测力装置，其特征在于，所述齿条固定于导向轴另一端，所述齿条与导向轴轴向平行。
5.根据权利要求1或2所述的测力装置，其特征在于，所述运动转换部包括与形变部连接的丝杆，和丝杆同轴安装的丝杆螺母，所述丝杆螺母同轴连接编码器。
6.根据权利要求5所述的测力装置，其特征在于，所述丝杆螺母上有齿槽，所述齿槽通过齿轮组连接编码器，所述齿轮组包括至少一个齿轮。
7.根据权利要求2所述的测力装置，其特征在于，所述弹簧为线性弹簧。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620943016.0U CN205981501U (zh) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 一种测力装置 |
| PCT/CN2017/098243 WO2018036443A1 (zh) | 2016-08-26 | 2017-08-21 | 一种物料抓取方法、装置及系统、以及测力装置、物料箱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620943016.0U CN205981501U (zh) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 一种测力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205981501U true CN205981501U (zh) | 2017-02-22 |
Family
ID=58035184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620943016.0U Expired - Fee Related CN205981501U (zh) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 一种测力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205981501U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107499693A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-22 | 中山诺顿科研技术服务有限公司 | 一种新型按压瓶 |
| WO2018036443A1 (zh) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 陈胜辉 | 一种物料抓取方法、装置及系统、以及测力装置、物料箱 |
| CN112815910A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-05-18 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种滑坡滑面识别装置及方法 |
| CN116007795A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-25 | 山东万邦建筑科技有限公司 | 一种用于相变储能材料的压力测试机构以及压力调整装置 |
-
2016
- 2016-08-26 CN CN201620943016.0U patent/CN205981501U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018036443A1 (zh) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 陈胜辉 | 一种物料抓取方法、装置及系统、以及测力装置、物料箱 |
| CN107499693A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-22 | 中山诺顿科研技术服务有限公司 | 一种新型按压瓶 |
| CN112815910A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-05-18 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种滑坡滑面识别装置及方法 |
| CN116007795A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-25 | 山东万邦建筑科技有限公司 | 一种用于相变储能材料的压力测试机构以及压力调整装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205981501U (zh) | 一种测力装置 | |
| CN103389205B (zh) | 一种检测滚珠丝杠副加载状态下综合性能的装置 | |
| CN204730966U (zh) | 可动态测量旋转力矩的转轴系统 | |
| CN201203403Y (zh) | 拉绳式位移传感器 | |
| CN102095541B (zh) | 精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台 | |
| CN200986478Y (zh) | 滚珠丝杠副摩擦力矩测量仪 | |
| CN104215372B (zh) | 一种机械臂关节扭矩测量装置 | |
| CN103076172A (zh) | 齿轮传动强度设计综合实验台 | |
| CN116839782B (zh) | 扭矩测试装置 | |
| CN103712795A (zh) | 一种齿轮整体误差的高效测量元件、装置和方法 | |
| CN101629861B (zh) | 转矩转速传感器 | |
| CN201885839U (zh) | 精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台 | |
| CN203688127U (zh) | 一种发条扭矩测试仪 | |
| CN103575203B (zh) | 一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪及测量方法 | |
| CN203703064U (zh) | 一种具有角位移测控装置的执行机构 | |
| CN100464166C (zh) | 精密燃气表光栅式电子计数脉冲发生器 | |
| CN202648946U (zh) | 一种基于双伺服电机的齿轮箱传动精度测量装置 | |
| CN202329482U (zh) | 带排线轮的拉绳位移传感器 | |
| CN201637389U (zh) | 长行程动力头位移检测装置 | |
| CN102937419B (zh) | 一种基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统 | |
| CN213336054U (zh) | 一种用于阀门电动执行器的检测装置 | |
| CN113280769B (zh) | 一种拉线式位移测量装置及测量物体移动方法 | |
| CN109141171B (zh) | 线位移轮式传感器 | |
| CN203534515U (zh) | 一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪 | |
| CN110350716B (zh) | 一种带推力或拉力感测的电动缸 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170222 Termination date: 20210826 |