CN209783783U - 一种扭环式应变传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扭环式应变传感器，其结构包括扭环主体、承载头、防松螺母、电阻应变片，是一种可以精确测量一个方向上的力的分量的传感器，扭环式应变传感器采用周边上下薄壁作为简支的扭环结构设计，通过对称粘贴在扭环弹性体上电阻应变片来实现力、应变、电阻及电信号转换的一种应变式传感器，主要用于智能称重领域及医疗康复领域。

Description

一种扭环式应变传感器

技术领域

本实用新型属于传感器领域，尤其涉及一种能精确测量物体在一个方向受力的分量的传感器。

背景技术

现有的力传感器大多是应变式力传感器，其原理是将作用在传感器上的力信号转换为传感器自身某个部位的可测量的应变信号，目前常见的测力元件形式依其受力形式可分为拉压式(柱式，筒式，柱环式等)，弯曲式(等强梁，方框梁，知形孔方框梁等)，剪切式(轮幅式剪切梁，方梁，圆截面工字梁等)。

力传感器在使用过程中不仅要承受来自被测力的载荷，还要承受来自垂直于被测力方向 的侧向力的载荷，常见的力传感器为了减小在使用过程中侧向力对测量结果的影响，一般采用的方法是在传感器的连接处装有球形铰，并要求将力传感器工作中的侧向力控制在一个很小的范围内，为了使力传感器能够工作在有较大侧向力的环境中，要在力传感器与被测力结构之间安装一些辅助的保护性结构，不方便使用。

发明内容

本实用新型为解决现有设备存在的上述问题，设计了一种扭环式应变传感器，其结构包括扭环主体、承载头、防松螺母、电阻应变片；所述扭环主体包括扭环弹性体、外环，所述扭环弹性体位于所述外环内侧，与所述外环为一体成型；所述扭环弹性体中部有贯穿的通孔，供所述承载头的下端穿过，所述承载头上半部直径大于所述通孔的孔径，下半部有螺纹，通过防松螺母将所述承载头紧固在所述扭环弹性体上，所述电阻应变片固定于所述扭环弹性体上下表面。

较佳的，所述电阻应变片连接的导线通过所述扭环弹性体内部、所述外环内部导出；

较佳的，所述外环的上下表面有供所述导线穿过的孔；

较佳的，所述电阻应变片有8个，在所述扭环弹性体上下表面各均匀固定4个；

较佳的，所述扭环弹性体的高度小于所述外环的高度；

本传感器具有很强的抗侧向力，此独特的结构使其他力学干扰对其主测力方向精度等级的影响干扰极小，同时安装方便，无需螺钉和定位销配合安装定位，即使负荷方向产生小的偏角对精度的影响也极小，这些优点是其他高精度传感器不具备的，此外本传感器还具有结构简单、成本低、精度高、小型化、使用寿命长等优点，相较现有产品、技术具有一定的优势。

附图说明

图1为本实用新型第一视角示意图。

图2为本实用新型第二视角示意图。

图3位本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-图3所示，其结构包括扭环主体1、承载头2、防松螺母3、电阻应变片4；所述扭环主体1包括扭环弹性体6、外环5，所述扭环弹性体6位于所述外环5内侧，与所述外环5为一体成型；所述扭环弹性体6中部有贯穿的通孔，供所述承载头2的下端穿过，所述承载头2上半部直径大于所述通孔的孔径，下半部有螺纹，通过防松螺母将所述承载头2紧固在所述扭环弹性体6上，所述电阻应变片4固定于所述扭环弹性体6上下表面。

更为具体的，所述电阻应变片4连接的导线通过所述扭环弹性体6内部、所述外环5内部导出；

更为具体的，所述外环5上有与被测物体固定的安装孔7，安装孔7共6个并均匀分布于外环5；

更为具体的，所述电阻应变片4有8个，在所述扭环弹性体6上下表面各均匀固定4个；

更为具体的，所述扭环弹性体6的高度小于所述外环5的高度；

更为具体的，所述外环内壁处还有走线孔8，所述走线孔8孔径大于安装孔7，用于电阻应变片输出线导出。

本实用新型的承载头通过防松螺母固定在扭环主体1正中心，当力加载到承载头上时，这时扭环中间环状薄壁简支梁上下两个面朝加载力的方向发生弹性变形，对称粘贴在简支梁上的上下两组应变片组桥进行测量数据，应变片将被测物体的受力大小由弹性应变量转化为电阻变化，在通过惠斯顿电桥电路将电阻变化转化为电压输出，通过显示仪表将得到电压输出，最后经过数据分析处理生成被测物体的受力大小。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种扭环式应变传感器，其特征在于：包括扭环主体、承载头、防松螺母、电阻应变片；所述扭环主体包括扭环弹性体、外环，所述扭环弹性体位于所述外环内侧，与所述外环为一体成型；所述扭环弹性体中部有贯穿的通孔，供所述承载头的下端穿过，所述承载头上半部直径大于所述通孔的孔径，下半部有螺纹，通过防松螺母将所述承载头紧固在所述扭环弹性体上，所述电阻应变片固定于所述扭环弹性体上下表面。

2.根据权利要求1所述扭环式应变传感器，其特征在于：所述电阻应变片连接的导线通过所述扭环弹性体内部、所述外环内部导出。

3.根据权利要求2所述扭环式应变传感器，其特征在于：所述外环的上下表面有供所述导线穿过的孔。

4.根据权利要求1所述扭环式应变传感器，其特征在于：所述电阻应变片有8个，在所述扭环弹性体上下表面各均匀固定4个。

5.根据权利要求1所述扭环式应变传感器，其特征在于：所述扭环弹性体的高度小于所述外环的高度。