CN213301416U - 一种新型平行梁拉压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，公开了一种新型平行梁拉压力传感器，包括弹性件；弹性件包括水平延伸的横梁以及受力柱，横梁具有沿水平方向延伸的通槽，横梁的上表面或下表面粘贴有电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了惠斯通电桥；当受力柱受拉压力作用时，受力柱带动横梁的的上、下表面发生形变，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4的阻值发生改变。本申请提供的一种新型平行梁拉压力传感器，弹性件采用横梁加受力柱的结构设计，使得传感器的结构简单紧凑、体积小，安装使用也非常方便。

Description

一种新型平行梁拉压力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种新型平行梁拉压力传感器。

背景技术

称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置，广泛应用于称重设备中。在现今称重与生产、销售相结合的情况下，称重设备受到了极大的关注，称重设备的需求量也越来越大。小微型称重设备的使用也越来越多，如厨房秤，手掌称，化学实验称等等，随着市场环境的竞争日益增加，产品竞争越来越来激烈，需要小微型称重设备具有更小的尺寸和更精准的测量，所以市场更需要一种新型高精度、小尺寸、结构简单、重量轻的拉压力传感器来辅助各种小微型称重设备来适应市场需求。目前，现有的拉压力传感器还存在结构复杂、尺寸过大的问题，使用非常不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型平行梁拉压力传感器，旨在解决现有技术中，缺乏一种高精度、小尺寸、结构简单、重量轻的拉压力传感器的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种新型平行梁拉压力传感器，包括弹性件；所述弹性件包括水平延伸的横梁以及受力柱，所述横梁的一端与所述受力柱固定连接，所述横梁具有沿水平方向延伸的通槽，所述横梁的上表面或下表面粘贴有电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，所述电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了惠斯通电桥；当所述受力柱受拉压力作用时，所述受力柱带动所述横梁的的上、下表面发生形变，所述电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4的阻值发生改变。

进一步地，所述电阻应变计R1的第一端耦接于电源正极，所述电阻应变计R4的第一端耦接于所述电阻应变计R1的第二端，所述电阻应变计R4的第二端耦接于电源负极，所述电阻应变计R2的第一端耦接于电阻应变计R1的第一端，所述电阻应变计R3的第一端耦接于所述电阻应变计R2的第二端，所述电阻应变计R3的第二端耦接于电源负极。

进一步地，还包括基座，所述基座具有纵向延伸的通孔，所述弹性件设置在所述通孔内，所述弹性件具有与所述通孔内壁连接的连接端以及与所述通孔内壁相隔布置的形变端，所述受力柱以及至少部分所述横梁位于所述形变端。

进一步地，所述形变端与所述通孔内壁之间的间隙呈U型。

进一步地，所述受力柱沿纵向方向的垂直高度大于所述横梁沿纵向方向的垂直高度。

进一步地，所述通孔沿纵向方向的垂直高度大于所述横梁沿纵向方向的垂直高度。

进一步地，所述受力柱、所述横梁以及所述基座一体成型而成。

进一步地，所述受力柱上设置有螺纹孔。

进一步地，所述传感器还包括电缆线，所述电缆线的一端与惠斯通电桥电连接，所述电缆线的另一端用于与外部电路相连。

进一步地，所述横梁的上、下表面分别覆盖有用于保护电路的硅橡胶。

与现有技术相比，本实用新型主要有以下有益效果：

上述提供的一种新型平行梁拉压力传感器，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3、电阻应变计R4贴在横梁的表面，当受力柱受到纵向拉压力时，能够带动横梁产生沿纵向方向的形变，这使得横梁上的电阻应变计的电阻发生变化，再通过惠斯通电桥完成对拉压力的测量；弹性件采用横梁加受力柱的结构设计，使得传感器的结构简单紧凑、体积小，安装使用也非常方便，同时压力测量时精度高、可靠性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种新型平行梁拉压力传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种新型平行梁拉压力传感器的结构分解示意图；

图3是本实用新型实施例提供的压力测量惠斯通电桥的电路图。

附图标记：1-弹性件，2-基座，11-横梁，12-受力柱，21-通孔，111-通槽，121-螺纹孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

请参阅图1，图1示出了本实用新型提供的一种新型平行梁拉压力传感器的结构示意图，同时参阅图2，本实施例提供的一种新型平行梁拉压力传感器，包括弹性件1；弹性件1包括水平延伸的横梁11以及受力柱12，横梁11的一端与受力柱12固定连接，横梁11具有沿水平方向延伸的通槽111，横梁11的上表面或下表面粘贴有电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了惠斯通电桥；当受力柱12受拉压力作用时，受力柱12带动横梁11的的上、下表面发生形变，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4的阻值发生改变。

上述提供的一种新型平行梁拉压力传感器，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3、电阻应变计R4贴在横梁11的表面，当受力柱12受到纵向拉压力时，能够带动横梁11产生沿纵向方向的形变，这使得横梁11上的电阻应变计的电阻发生变化，再通过惠斯通电桥完成对拉压力的测量；弹性件1采用横梁11加受力柱12的结构设计，使得传感器的结构简单紧凑、体积小，安装使用也非常方便，同时压力测量时精度高、可靠性好。

本实用新型提供的一种新型平行梁拉压力传感器，由于压力测量采用横梁11加受力柱12的结构设计，测量精度高，结构简单，尺寸小，重量轻，能够满足小型称重设备等产品的测量需求，同时在横梁11的中部设置通槽111，也使得横梁11在受力柱12的带动下，更容易发生形变。

其中，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3、电阻应变计R4可以贴在横梁11的上表面上，也可以贴在横梁11的下表面上。优选地，横梁11的上、下表面分别覆盖有用于保护电路的硅橡胶，从而对横梁11上的惠斯通电桥起到保护作用。

参阅图3，电阻应变计R1的第一端耦接于电源正极，电阻应变计R4的第一端耦接于电阻应变计R1的第二端，电阻应变计R4的第二端耦接于电源负极，电阻应变计R2的第一端耦接于电阻应变计R1的第一端，电阻应变计R3的第一端耦接于电阻应变计R2的第二端，电阻应变计R3的第二端耦接于电源负极。当纵梁11受横向压力时，电阻应变计R1、电阻应变计R3电阻增大，电阻应变计R2、电阻应变计R4电阻减小，若此时电桥供电为U，则输出电压U0，从而将横向压力转换成可测量的电压信号，实现横向压力值的测量。

具体地，惠斯通电桥通过电缆线与外部电路连接。传感器还包括电缆线，电缆线的一端与惠斯通电桥电连接，电缆线的另一端用于与外部电路相连。

作为本实用新型的一种实施方式，参阅图2，传感器还包括基座2，基座2具有纵向延伸的通孔21，弹性件1设置在通孔21内，弹性件1具有与通孔21内壁连接的连接端以及与通孔21内壁相隔布置的形变端，受力柱12以及至少部分横梁11位于形变端。在将该传感器运用到称重设备中时，将基座2水平安装在待安装部位，其中，受力柱12的上方用于放置待称重的物体，当待称重物体放置在受力柱12的上方，并对受力柱12产生向下的压力时，受力柱12能够带动位于形变端的弹性件1发生沿纵向方向的形变，从而使得横梁11上的电阻应变计的电阻发生变化，最后再通过惠斯通电桥完成对压力的测量，从而得出带称重物体的质量。

作为本实用新型的一种实施方式，同时参阅图1和图2，形变端与通孔21内壁之间的间隙呈U型。受力柱12受到外力作用时，形变端发生形变，基座2固定在传感器的待安装部位，为避免基座2对形变端的形变程度造成影响，基座2的通孔21内壁与形变端之间需要保持有间隙，从而使得形变端在发生形变时，不会触碰到通孔21的内壁上。当然，形变端与通孔21内壁之间的间隙也可以是其它多种形状，本实用新型对此不作限定。

具体地，受力柱12沿纵向方向的垂直高度大于横梁11沿纵向方向的垂直高度。这样，放置在受力柱12上方的物体与横梁11表面之间会有间隙，避免物体对横梁11表面产生作用力，以影响测量结果。

优选地，受力柱12上设置有螺纹孔121。在一些称重设备中，通过在受力柱12上安装物体放置盘来实现称重，物体放置盘通过螺钉与螺纹孔121螺纹连接固定在受力柱12上。

具体地，通孔21沿纵向方向的垂直高度大于横梁11沿纵向方向的垂直高度。其中，沿纵向方向上，弹性件1底面位于基座2底面的上方，且弹性件1的底面至基座2底面的垂直距离大于0。当受力柱12受到竖直向下的力时，形变端产生方向向下的形变，而在一些称重设备中，基座2的底面与传感器的待安装部位抵接。这样，将弹性件1的底面设置在基座2底面的上方，能够避免形变端在向下形变时，触碰到待安装部位，而对测量结果产生误差。

优选地，受力柱12、横梁11以及基座2一体成型而成。当然，也可以采用其它的固定方式，本实用新型对此不作限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，包括弹性件；所述弹性件包括水平延伸的横梁以及受力柱，所述横梁的一端与所述受力柱固定连接，所述横梁具有沿水平方向延伸的通槽，所述横梁的上表面或下表面粘贴有电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，所述电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了惠斯通电桥；当所述受力柱受拉压力作用时，所述受力柱带动所述横梁的上、下表面发生形变，所述电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4的阻值发生改变。

2.根据权利要求1所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述电阻应变计R1的第一端耦接于电源正极，所述电阻应变计R4的第一端耦接于所述电阻应变计R1的第二端，所述电阻应变计R4的第二端耦接于电源负极，所述电阻应变计R2的第一端耦接于电阻应变计R1的第一端，所述电阻应变计R3的第一端耦接于所述电阻应变计R2的第二端，所述电阻应变计R3的第二端耦接于电源负极。

3.根据权利要求1所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，还包括基座，所述基座具有纵向延伸的通孔，所述弹性件设置在所述通孔内，所述弹性件具有与所述通孔内壁连接的连接端以及与所述通孔内壁相隔布置的形变端，所述受力柱以及至少部分所述横梁位于所述形变端。

4.根据权利要求3所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述形变端与所述通孔内壁之间的间隙呈U型。

5.根据权利要求3所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述受力柱沿纵向方向的垂直高度大于所述横梁沿纵向方向的垂直高度。

6.根据权利要求3所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述通孔沿纵向方向的垂直高度大于所述横梁沿纵向方向的垂直高度。

7.根据权利要求3所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述受力柱、所述横梁以及所述基座一体成型而成。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述受力柱上设置有螺纹孔。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述传感器还包括电缆线，所述电缆线的一端与惠斯通电桥电连接，所述电缆线的另一端用于与外部电路相连。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的新型平行梁拉压力传感器，其特征在于，所述横梁的上、下表面分别覆盖有用于保护电路的硅橡胶。

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