CN209416543U - 一种具有蛇形结构梁的力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有蛇形结构梁的力传感器，它主要由变形层外圈、变形层内圈、蛇形结构梁组成；蛇形结构梁呈水平放置，且沿变形层内圈的外缘呈轮辐式分布，其两端分别连接于变形层外圈内缘和内圈外缘。本实用新型采用轮辐式分布的蛇形结构梁，减小变形梁的刚度，在力的传递过程中变形梁的反应更为灵敏，可提高力传感器的灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域，涉及力传感器，特别涉及一种具有蛇形结构梁的力传感器。
背景技术
力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量，其能将力的量值转换为相关电信号，对力进行检测。在动力设备、工程机械和工业自动化系统中，成为不可缺少的核心部件。力传感器种类较多，按力信号产生的方式可分为应变式、压电式、压磁式、光学式与电容式等。目前市场上较为成熟的力传感器主要是电磁式和应变式。然而目前大部分力传感器所用的弹性体均为平行梁式结构，在受力时变形梁刚度太大，导致传感器灵敏度偏低。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对目前力传感器的不足，提出了一具有种蛇形结构梁的力传感器，通过蛇形结构的设计减小变形梁的刚度。
为了实现上述目标，本实用新型的技术方案如下：
一具有种蛇形结构梁的力传感器包括变形层外圈1、变形层内圈2、蛇形结构梁3；所述变形层外圈1上均匀分布若干沉头孔，用于连接外接负载；所述蛇形结构3呈水平放置，沿变形层内圈2的外缘呈轮辐式分布，其一端连接于变形层外圈1内侧，另一端连接于变形层内圈2外侧；所述蛇形结构梁3采用蛇形结构用于减小变形梁的刚度，进而以提高力传感器的灵敏度。
所述蛇形结构梁3可用正弦波形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用半圆形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用螺旋形梁替换。
本实用新型的特点和有益效果在于：
本实用新型采用蛇形结构的变形梁，减小变形梁的刚度，在力的传递过程中变形梁的反应更为敏感，以提高多维力传感器的灵敏度。
附图说明
图1为本实用新型立体图；
图2为本实用新型正弦波形梁示意图；
图3为本实用新型半圆形梁示意图；
附图中：1.变形层外圈；2.变形层内圈；3.蛇形结构梁。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，在下文将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。
如附图所示，一具有种蛇形结构梁的力传感器包括变形层外圈1、变形层内圈2、蛇形结构梁3；所述变形层外圈1上均匀分布若干沉头孔，用于连接外接负载；所述蛇形结构3呈水平放置，沿变形层内圈2的外缘呈轮辐式分布，其一端连接于变形层外圈1内侧，另一端连接于变形层内圈2外侧；所述蛇形结构梁3采用蛇形结构用于减小变形梁的刚度，进而以提高力传感器的灵敏度。图中蛇形结构梁4数目为4，但在实际生产过程中，可以根据弹性力的大小调整蛇形结构梁4的数目。
所述蛇形结构梁3可用正弦波形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用半圆形梁替换。
所述蛇形结构梁3可用螺旋形梁替换。
本实用新型的工作过程如下：变形层内圈2受到外部载荷，通过蛇形结构梁3传递到变形层外圈1，在传递里过程中，蛇形梁发生形变，传感器上的检测装置测出变形量，并通过相应的解耦公式算出各个方向的力。
最后说明的是以上仅是本实用新型的优选实施方式，而本实用新型并非仅局限于以上实施例，还可以做各种修改或变形。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡运用本实用新型原理所研究的等效技术变化，均包含于本实用新型的专利范围内。
Claims (4)
1.一种具有蛇形结构梁的力传感器，其特征在于：变形层外圈(1)、变形层内圈(2)、蛇形结构梁(3)；所述蛇形结构梁(3)呈水平放置，且沿变形层内圈(2)的外缘呈轮辐式分布，其一端连接于变形层外圈(1)内侧，另一端连接于变形层内圈(2)外侧；所述蛇形结构梁(3)采用蛇形结构用于减小变形梁的刚度，进而以提高力传感器的灵敏度。
2.根据权利要求1所述的一种具有蛇形结构梁的力传感器，其特征在于：所述蛇形结构梁(3)可用正弦波形梁替换。
3.根据权利要求1所述的一种具有蛇形结构梁的力传感器，其特征在于：所述蛇形结构梁(3)可用半圆形梁替换。
4.根据权利要求1所述的一种具有蛇形结构梁的力传感器，其特征在于：所述蛇形结构梁(3)可用螺旋形梁替换。
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| CN201920146705.2U CN209416543U (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种具有蛇形结构梁的力传感器 |
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| CN109855773A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-06-07 | 广西大学 | 一种具有蛇形结构梁的力传感器 |
| CN111599914A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-28 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 基于弹性梁结构的mems压电声压传感芯片的制备方法 |
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2019
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| CN111609915B (zh) * | 2020-05-25 | 2022-06-10 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 基于弹性梁结构的mems压电声压传感芯片 |
| CN111599914B (zh) * | 2020-05-25 | 2024-01-30 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 基于弹性梁结构的mems压电声压传感芯片的制备方法 |
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