CN207248093U - 表面应变放大装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种表面应变放大装置，包括金属壳体，所述金属壳体包括一底部，以及环设在所述底部周围的侧壁，所述底部和所述侧壁形成一容纳空间，所述金属壳体的顶部为开口设计；放大模块，设置在所述容纳空间内；应变片，设置在所述金属壳体的开口处，以使所述应变片能够与被测物体表面的测点直接接触，所述应变片的输出引线与所述放大模块的输入引线相连，以使所述放大模块对所述应变片的输出信号进行放大。本公开中的技术方案既能够保证应变片的灵敏度和精度，又能够屏蔽外界对应变片和放大模块的干扰。

Description

表面应变放大装置

技术领域

本公开涉及测量技术领域，具体地，涉及一种表面应变放大装置。

背景技术

应变片是一种将机械构件上应变的变化转化为电阻变化的元件，由于应变片感受应变后产生的电阻很小，所以输出的电信号很微弱，并且微弱的电信号在传输过程中很容易受到外界干扰。在相关技术中，为了使应变片产生的电信号更易于采集和处理，采用了应变片和放大电路一体的前端应变采集装置，这种前端应变采集装置可以直接将应变片的输出信号进行放大，避免微弱信号在传输过程中受到的干扰，但是由于应变片被封装在壳体中，在使用过程中应变力在壳体的传导过程中会发生衰减，因此应变片测量的灵敏度、精度都会受到的影响。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种表面应变放大装置，该装置可以保证应变片测量精度，同时对应变片的应变信号进行放大。

为了实现上述目的，本公开提供一种表面应变放大装置，该装置包括：

金属壳体，所述金属壳体包括一底部，以及环设在所述底部周围的侧壁，所述底部和所述侧壁形成一容纳空间，所述金属壳体的顶部为开口设计；

放大模块，设置在所述容纳空间内；

应变片，设置在所述金属壳体的开口处，以使所述应变片能够与被测物体表面的测点直接接触，所述应变片的输出引线与所述放大模块的输入引线相连，以使所述放大模块对所述应变片的输出信号进行放大。

可选地，所述放大模块包括一印制电路板，所述印制电路板的上表面布设有一放大电路，所述输出引线与所述放大电路的输入引线相连。

可选地，所述输出引线通过接线端子与所述放大电路的输入引线相连，所述接线端子的一端与所述输出引线相连，所述接线端子的另一端与所述放大电路的输入引线相连。

可选地，所述印制电路板具有表面敷铜的下表面，所述下表面、所述底部的内表面以及所述侧壁的内表面形成一封闭空间，以将所述放大电路容纳在所述封闭空间内。

可选地，所述印制电路板的四周设置有焊盘，所述印制电路板通过所述焊盘与所述侧壁的内表面进行连接。

可选地，所述装置还包括绝缘板，所述绝缘板设置在所述放大电路与所述底部之间。

可选地，所述绝缘板与所述底部是一体成型的，或所述绝缘板粘接在所述底部。

可选地，所述装置还包括输出端子，设置在所述印制电路板上，所述输出端子与所述放大电路相连，用于输出经过所述放大电路放大后的信号。

可选地，所述侧壁的外表面包括设计为平面的第一区域，通过所述第一区域能够将所述金属壳体固定在所述被测物体表面上。

可选地，所述应变片可活动的设置在所述金属壳体的开口处，通过调整所述应变片与所述金属壳体的相对位置使所述应变片与所述测点直接接触。

通过上述技术方案，放大模块和应变片均设置在金属壳体内部，金属壳体既能起到保护作用，又能起到屏蔽作用，即本公开中的技术方案能够有效的抑制外界环境的干扰；另外在本公开中，应变片与被测物体表面的测点直接接触，应变片能够直接感应被测物体表面的应变，因此保证了应变片的灵敏度和精度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是为本公开一示例性实施例示出的一种表面应变放大装置。

图2是为本公开另一示例性实施例示出的一种表面应变放大装置。

附图标记说明

10 金属壳体 20 放大模块 30 应变片

40 被测物体表面 50 输出引线 60 印制电路板

70 放大电路 80 输入引线 90 接线端子

100 焊盘 110 绝缘板 120 输出端子

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，为本公开一示例性实施例示出的一种表面应变放大装置，该装置包括：金属壳体10，金属壳体10包括一底部，以及环设在所述底部周围的侧壁，所述底部和所述侧壁形成一容纳空间，金属壳体10的顶部为开口设计；放大模块20，设置在所述容纳空间内；应变片30，设置在金属壳体10的开口处，以使应变片30能够与被测物体表面40的测点直接接触，应变片30的输出引线50与放大模块20的输入引线相连，以使放大模块20对应变片30的输出信号进行放大。

金属壳体10的材料可以为铜、铝，还可以是其他的金属，金属壳体10的底部和侧壁的形状可以根据实际需要进行设计，在一实施例中，金属壳体10为不含顶部的长方体，即底部形状为长方形，且包含有环设在底部周围的四个长方形侧壁，底部和侧壁形成的空腔可以将放大模块20和应变片30容纳在金属壳体10内部，对放大模块20和应变片30起到屏蔽作用。

另外，应变片30能够直接粘贴在被测物体表面40的测点上，在应变片30感应到测点的应变后，放大模块20将应变片30产生的微弱电信号进行放大，放大后的信号为常规测量仪器能接受的电压或电流量级。

可见，通过上述技术方案，放大模块20和应变片30均在金属壳体10内部，实现了对应变片30产生的微弱信号进行放大，又有效的抑制了信号在传输过程中的干扰，同时，应变片30与被测物体表面40的测点直接接触，保证了应变片30的灵敏度和精度。

如图2所示，放大模块20包括一印制电路板60，印制电路板60的上表面布设有一放大电路70，应变片30的输出引线50与放大电路70的输入引线80相连。在一实施例中，为了加固线路连接，输出引线50通过接线端子90与放大电路70的输入引线80相连，接线端子90的一端与应变片30的输出引线50相连，接线端子90的另一端与放大电路70的输入引线80相连。当然，还可以直接将输出引线50和输入引线80直接进行焊接，或者采用其他方式进行连接，本公开不做限定。

在本公开中，印制电路板60具有表面敷铜的下表面，印制电路板60的下表面、金属壳体10底部的内表面以及金属壳体10侧壁的内表面形成一封闭空间，以将所述放大电路70容纳在所述封闭空间内。在一实施例中，印制电路板60与金属壳体10底部的尺寸形状一致，例如印制电路板60与金属壳体10底部形状均为长方形，且印制电路板60的尺寸与底部内表面的尺寸相同，印制电路板60与底部平行的设置在金属壳体10内部，且印制电路板60的四周恰好与金属壳体10的四个侧壁的内表面相接触以形成密闭的封闭空间。由于印制电路板60的下表面全部敷铜，且金属壳体10的底部和侧壁为金属材质，因此，该封闭空间的外表面全为金属，放大电路70被容纳在该封闭空间内可以很好的降低外界对放大电路70的影响，以起到屏蔽干扰的作用。

在一实施例中，印制电路板60的四周设置有焊盘100，印制电路板60通过焊盘100与侧壁的内表面进行连接。在另一实施例中，印制电路板60的四周直接粘贴在侧壁的内表面上。

为了保证放大电路70正常工作，如图2所示，本公开中的表面应变放大装置还包括绝缘板110，绝缘板110设置在放大

电路70与金属壳体10的底部之间。由于底部是金属材质，如果放大电路70与底部接触，可能导致放大电路70出现短路，因此，通过设置绝缘板110来进行绝缘。绝缘板110的尺寸可以根据实际情况进行设定，例如，绝缘板110可以与印制电路板60尺寸相同，或者绝缘板110的尺寸能够覆盖住放大电路70，或者是其他尺寸，只要保证放大电路70与底部不接触即可，本公开不做限定。在一实施例中，绝缘板110与金属壳体10的底部是一体成型的。在另一实施例中，绝缘板110粘接在金属壳体10的底部。

在本公开中，所述表面应变放大装置还包括输出端子120，如图2所示，设置在所述印制电路板60上，所述输出端子120与放大电路70相连，用于输出经过放大电路70放大后的信号。在一实施例中，输出端子120与采集设备相连，将放大电路70放大后的信号输出至采集设备，以使采集设备对放大后的信号进行进一步的测量处理。当然，输出端子120的位置可以根据实际情况进行调整，本公开不做具体限定。

另外，为了便于表面应变放大装置的安装，本公开中，金属壳体10侧壁的外表面包括设计为平面的第一区域，通过所述第一区域能够将金属壳体10固定在被测物体表面40上。在一实施例中，金属壳体10为长方体，侧壁的外表面为四个表面平整的长方形，所述第一区域可以为四个侧壁中任一侧壁的任意位置。将应变片30与被测物体表面40的测点进行粘贴固定时，可以使用背胶等方式将第一区域临时固定在被测物体表面40上，以避免在粘贴应变片30时金属壳体10相对于被测物体表面40移动，对应变片30的粘贴操作带来不便。

在本公开中，应变片30可活动的设置在金属壳体10的开口处，通过调整应变片30与金属壳体10的相对位置使应变片30与所述测点直接接触。举例来说，应变片30可以根据需要调节与金属壳体10的相对位置，如应变片可以伸出金属壳体10的外部，根据测点的位置调节应变片30的角度，等的。当应变片30粘贴在测点上以后，可以将金属壳体10固定在应变片的周围，如固定在应变片的左侧或右侧。较佳的，可以将金属壳体10固定在应变片的上方，将应变片30和放大模块20全部放置在金属壳体10内部，以对应变片30和放大模块20起到屏蔽和保护作用，如果被测物体表面40也为金属材质，则屏蔽效果更佳。

在本公开中，表面应变放大装置的各个结构可以是各自独立的，也可以是一体的。在一个实施例中，表面应变放大装置中的应变片30、放大模块20、金属壳体10是各自独立的，在使用的时需要进行现场焊接组装。在另一个实施例中，表面应变放大装置中的各个部件是连接好的，可以直接进行使用。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种表面应变放大装置，其特征在于，所述装置包括：

金属壳体，所述金属壳体包括一底部，以及环设在所述底部周围的侧壁，所述底部和所述侧壁形成一容纳空间，所述金属壳体的顶部为开口设计；

放大模块，设置在所述容纳空间内；

应变片，设置在所述金属壳体的开口处，以使所述应变片能够与被测物体表面的测点直接接触，所述应变片的输出引线与所述放大模块的输入引线相连，以使所述放大模块对所述应变片的输出信号进行放大。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大模块包括一印制电路板，所述印制电路板的上表面布设有一放大电路，所述输出引线与所述放大电路的输入引线相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输出引线通过接线端子与所述放大电路的输入引线相连，所述接线端子的一端与所述输出引线相连，所述接线端子的另一端与所述放大电路的输入引线相连。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述印制电路板具有表面敷铜的下表面，所述下表面、所述底部的内表面以及所述侧壁的内表面形成一封闭空间，以将所述放大电路容纳在所述封闭空间内。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述印制电路板的四周设置有焊盘，所述印制电路板通过所述焊盘与所述侧壁的内表面进行连接。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括绝缘板，所述绝缘板设置在所述放大电路与所述底部之间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述绝缘板与所述底部是一体成型的，或所述绝缘板粘接在所述底部。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括输出端子，设置在所述印制电路板上，所述输出端子与所述放大电路相连，用于输出经过所述放大电路放大后的信号。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧壁的外表面包括设计为平面的第一区域，通过所述第一区域能够将所述金属壳体固定在所述被测物体表面上。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应变片可活动的设置在所述金属壳体的开口处，通过调整所述应变片与所述金属壳体的相对位置使所述应变片与所述测点直接接触。