CN216433193U - 应变基片、称重传感器以及底座组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应变基片、称重传感器以及底座组件，应变基片其包括：基座部；第一承重力臂，第一承重力臂包括第一形变段和第一力臂固定段，第一形变段的一端连接于基座部，第一力臂固定段连接于第一形变段的另一端；第二承重力臂，第二承重力臂包括第二形变段和第二力臂固定段，第二形变段的一端连接于基座部，第二力臂固定段连接于第二形变段的另一端。本实用新型还公开了包含上述应变基片的称重传感器以及底座组件。上述结构的应变基片、称重传感器以及底座组件，在单一应变基片上集成有两个能参与承重的承重力臂，从而为组成惠斯通电桥提供方便。

Description

应变基片、称重传感器以及底座组件

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种应变基片、称重传感器以及底座组件。

背景技术

现有的一种广泛应用于产品机脚位置的称重传感器，其包括应变基片和应变片。应变基片系采用钣金冲压形成的钢片结构，其包括基座部和力臂，力臂一端连接于基座部，应变片贴装于力臂。称重传感器安装时，基座部固定于产品的主体，力臂的另一端固定于产品的机脚。当产品承载有其他物体时，物体的重量施加于力臂，力臂产生形变，从而应变片产生形变，该形变大小与物体重量相关，从而可以通过检测应变片的电学量变化而推算出物体的重量。

现有的称重传感器，需要设置四个应变片来组成惠斯通电桥。对于一些体积较大的产品，如电饭锅、体重秤等，有足够的位置设置多个的机脚，从而通常在产品的四个角落设置四个机脚，每个机脚位置配置一个称重传感器，从而可以方便地组成惠斯通电桥。而对于一些体积比较小的产品，例如水杯，没有更多的位置设置机脚，而只能设置单一的一个称重传感器。而为了组成惠斯通电桥，现有的实施方式是另外配备力臂件，力臂件上设置应变片，从而增加应变片数量。上述的结构，由于额外设置了力臂件，零件较多，结构复杂，集成度较低，比较占据空间体积，同时装配也比较麻烦；另外，该力臂件不参与承重，导致应变片也起不到获取称重数据的作用，造成了元器件的浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种应变基片，其集成有两个能参与承重的承重力臂。

本实用新型还提供了一种称重传感器，其具有上述的应变基片。

本实用新型还提供了一种底座组件，其具有上述的称重传感器。

根据本实用新型的第一方面实施例的应变基片，其包括：基座部；第一承重力臂，所述第一承重力臂包括第一形变段和第一力臂固定段，所述第一形变段的一端连接于所述基座部，所述第一力臂固定段连接于所述第一形变段的另一端；第二承重力臂，所述第二承重力臂包括第二形变段和第二力臂固定段，所述第二形变段的一端连接于所述基座部，所述第二力臂固定段连接于所述第二形变段的另一端。

根据本实用新型实施例的应变基片，至少具有如下有益效果：上述的结构，在单一应变基片上集成有第一承重力臂和第二承重力臂，有利于简化产品结构，提高集成度；第一承重力臂和第二承重力臂各自均设置有形变段，为贴装更多的应变片提供了位置空间，从而方便在单一应变基片上通过贴装足够数量的应变片以组成惠斯通电桥；另外，第一承重力臂和第二承重力臂可以通过各自的力臂固定段固定至外部结构中，从而共同参与承重，为实现更丰富的数据测量提供结构基础。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一形变段和所述第二形变段的延伸方向相互平行，且所述第一形变段和所述第二形变段在垂直它们的延伸方向上顺次排列。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一力臂固定段、所述第一形变段、所述第二形变段以及所述第二力臂固定段的延伸方向相互平行，且所述第一力臂固定段、所述第一形变段、所述第二形变段以及所述第二力臂固定段在垂直它们的延伸方向上顺次排列。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一形变段和所述第二形变段位于应变基片的几何中心A的两侧，所述第一力臂固定段和所述第二力臂固定段位于所述第一形变段和所述第二形变段的两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一力臂固定段设置有能供螺钉穿过的第一穿孔，所述第二力臂固定段设置有能供螺钉穿过的第二穿孔；所述第一穿孔、所述第一形变段、应变基片的几何中心A、所述第二形变段以及所述第二穿孔直线排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一承重力臂和所述第二承重力臂中心对称布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述基座部为框体结构并围成容置空间，所述第一承重力臂和所述第二承重力臂位于所述容置空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述基座部包括第一斜框条、第一L形框条、第二斜框条以及第二L形框条，所述第一斜框条、所述第一L形框条、所述第二斜框条以及所述第二L形框条依次首尾相连形成环状结构；所述第一形变段的所述一端连接于所述第一斜框条，所述第二形变段的所述一端连接于所述第二斜框条。

根据本实用新型的第二方面实施例的称重传感器，其包括：上述的应变基片；应变片，设置四个，四所述应变片中，两所述应变片贴装于所述第一形变段，另外两所述应变片贴装于所述第二形变段。

根据本实用新型实施例的称重传感器，至少具有如下有益效果：上述结构的称重传感器，在单一应变基片上集成有可以参与承重的第一承重力臂和第二承重力臂，而且第一承重力臂和第二承重力臂各自贴装有两个应变片，从而可以方便组成惠斯通电桥(全桥)，而且第一承重力臂和第二承重力臂均能参与至承重测量之中，可以通过对应的应变片提供更丰富的测量数据。上述结构的称重传感器，其集成度高，可以适用于体积较小的产品。

根据本实用新型的第三方面实施例的底座组件，其包括：上述的称重传感器；连接座；支撑脚件；其中，所述基座部固定于所述连接座，所述第一力臂固定段和所述第二力臂固定段固定于所述支撑脚件；或，所述第一力臂固定段和所述第二力臂固定段固定于所述连接座，所述基座部固定于所述支撑脚件。

根据本实用新型实施例的底座组件，至少具有如下有益效果：上述的底座组件，在单一应变基片上集成有可以参与承重的第一承重力臂和第二承重力臂，而且第一承重力臂和第二承重力臂各自贴装有两个应变片，从而可以方便组成惠斯通电桥(全桥)，而且第一承重力臂和第二承重力臂均能参与至承重测量之中，可以通过对应的应变片提供更丰富的测量数据。上述的底座组件，其集成度高，可以适用于体积较小的产品。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的应变基片的正视图；

图2为本实用新型实施例的称重传感器的正视图；

图3为本实用新型实施例的底座组件的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例的称重传感器与支撑脚件连接的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的称重传感器与连接座连接的结构示意图。

附图标记：

基座部110，第一斜框条111，第一L形框条112，第二斜框条113，第二L形框条114，容置空间101；

第一承重力臂120，第一形变段121，第一力臂固定段122，第一穿孔1221；

第二承重力臂130，第二形变段131，第二力臂固定段132，第二穿孔1321；

应变片140；

称重传感器100，连接座200，支撑脚件300，安装座310，螺钉孔311，卡扣部320，螺钉400。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1的一种应变基片，其包括基座部110、第一承重力臂120以及第二承重力臂130。其中，第一承重力臂120包括第一形变段121和第一力臂固定段122，第一形变段121的一端连接于基座部110，第一力臂固定段122连接于第一形变段121的另一端。第二承重力臂130包括第二形变段131和第二力臂固定段132，第二形变段131的一端连接于基座部110，第二力臂固定段132连接于第二形变段131的另一端。

上述的结构，在单一应变基片上集成有第一承重力臂120和第二承重力臂130，有利于简化产品结构，提高集成度；第一承重力臂120和第二承重力臂130各自均设置有形变段，为贴装更多的应变片提供了位置空间，从而方便在单一应变基片上通过贴装足够数量的应变片以组成惠斯通电桥；另外，第一承重力臂120和第二承重力臂130可以通过各自的力臂固定段固定至外部结构中，从而共同参与承重，为实现更丰富的数据测量提供结构基础。

在实施例中，第一形变段121和第二形变段131的延伸方向相互平行，且第一形变段121和第二形变段131在垂直它们的延伸方向上顺次排列，从而应变基片的结构较为紧凑。

在实施例中，进一步的，第一力臂固定段122、第一形变段121、第二形变段131以及第二力臂固定段132的延伸方向相互平行，且第一力臂固定段122、第一形变段121、第二形变段131以及第二力臂固定段132在垂直它们的延伸方向上顺次排列。采用上述的结构设置，应变基片的结构更加紧凑。

在实施例中，第一形变段121和第二形变段131位于应变基片的几何中心A的两侧，第一力臂固定段122和第二力臂固定段132位于第一形变段121和第二形变段131的两侧。上述的结构，第一力臂固定段122和第二力臂固定段132的跨距较大，支撑稳定；第一形变段121和第二形变段131位于靠近应变基片的几何中心A的相对内侧，贴装的应变片的位置集中，方便统一走线。应当理解的是，在实施例的描述中，应变基片的几何中心A是指应变基片的外轮廓形状的几何中心点。

在实施例中，第一力臂固定段122设置有能供螺钉穿过的第一穿孔1221，第二力臂固定段132设置有能供螺钉穿过的第二穿孔1321。通过设置穿孔，可方便第一力臂固定段122和第二力臂固定段132采用螺钉对外连接。

在实施例中，第一穿孔1221、第一形变段121、应变基片的几何中心A、第二形变段131以及第二穿孔1321直线排布。采用上述的结构，结构规整，受力均匀。

在实施例中，第一承重力臂120和第二承重力臂130中心对称布置。通过将第一承重力臂120和第二承重力臂130设置为中心对称，一方面可以提高应变基片的结构紧凑度，另外也可使得第一承重力臂120和第二承重力臂130的形成相互的平衡，受力均匀，有利于稳定地进行检测工作；另外，当第一承重力臂120和第二承重力臂130受力时，应变基片两侧的形变量也是中心对称，从而平衡应变基片两侧的形变情况，使得工作更加稳定。

在实施例中，基座部110为框体结构并围成容置空间101，第一承重力臂120和第二承重力臂130位于容置空间101，从而对第一承重力臂120和第二承重力臂130的保护较好。

在实施例中，基座部110包括第一斜框条111、第一L形框条112、第二斜框条113以及第二L形框条114，第一斜框条111、第一L形框条112、第二斜框条113以及第二L形框条114依次首尾相连形成环状结构。采用上述的框体结构的基座部110，结构紧凑，体积小；另外，由于形成了两个的角部缺省，从而方便于应变基片的基座部110固定于外部结构；两个的角部缺省位于中心对称的位置，可以防止应变基片正反面装反的情况。

在实施例中，第一形变段121的一端连接于第一斜框条111，第二形变段131的一端连接于第二斜框条113。第一形变段121和第二形变段131各自一端的承力点在斜框条，形变时更加稳定。

在实施例中，应变基片为一体式钣金结构，其可通过冲压工艺制作。可以想象的是，应变基片也可采用其他工艺制造，例如将其组成部分各自分体制作然后连接组装后形成应变基片。

参照图2的称重传感器，其包括上述的应变基片以及四个应变片140。四应变片140中，两应变片140贴装于第一形变段121，另外两应变片140贴装于第二形变段131。上述结构的称重传感器，在单一应变基片上集成有可以参与承重的第一承重力臂120和第二承重力臂130，而且第一承重力臂120和第二承重力臂130各自贴装有两个应变片140，从而可以方便组成惠斯通电桥(全桥)，而且第一承重力臂120和第二承重力臂130均能参与至承重测量之中，可以通过对应的应变片140提供更丰富的测量数据。上述结构的称重传感器，其集成度高，可以适用于体积较小的产品。

具体进行应变片140的贴装时，第一形变段121和第二形变段131的同一侧的面上可以分别贴装两应变片140(如图2所示)。当然，也可在第一形变段121和第二形变段131的正反面分别贴装应变片140。

参照图3至图5的底座组件，其包括上述的称重传感器100、以及连接座200和支撑脚件300。其中，基座部110固定于连接座200，第一力臂固定段122和第二力臂固定段132固定于支撑脚件300。支撑脚件300主要用作底座组件的支撑脚，其与桌面、地面等支撑面接触并对底座组件形成支撑。连接座200可用于与其他外部结构进行连接，例如水杯的杯体、烹饪器具(如电饭锅、豆浆机)的主体等。另外，在一些实施例中，连接座200也可是产品主体的一个部分。上述结构的底座组件，连接座200承重时，将施压于支撑脚件300，支撑脚件300使得第一形变段121、第二形变段131产生形变，从而使得应变片140产生跟承重重量相关的电信号，从而实现称重测量。

在实施例中，具体的，支撑脚件300设置有两安装座310，两安装座310分别设置有与第一承重力臂120和第二承重力臂130除去各自形变段的部分分别适配的两个凹槽部，支撑脚件300还设置有两卡扣部320，第一承重力臂120和第二承重力臂130除去各自形变段的部分分别对应容置于两凹槽部，两卡扣部320分别将第一承重力臂120和第二承重力臂130除去各自形变段的部分卡扣固定于两安装座310。两安装座310设置有两与第一穿孔1221和第二穿孔1321对应的螺钉孔311，两螺钉400穿过第一穿孔1221和第二穿孔1321后螺纹连接于对应的螺钉孔311，并将第一力臂固定段122和第二力臂固定段132锁付于两安装座310。当然，在另一些实施例中，可以想象的是，也可采用其他合适的方式实现第一力臂固定段122和第二力臂固定段132与支撑脚件300之间的固定而不限于上述的实施方式，例如焊接、铆接等等。

在实施例中，基座部110通过卡扣连接的方式固定于连接座200，卡扣固定的方式与第一承重力臂120和第二承重力臂130除去各自形变段的部分的卡扣固定方式类似，基座部110和连接座200固定后的结构可参照图5所示。

在另一些实施例中，可以想象的是，第一力臂固定段122和第二力臂固定段132也可固定于连接座200，而基座部110固定于支撑脚件300。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种应变基片，其特征在于，包括：

基座部(110)；

第一承重力臂(120)，所述第一承重力臂(120)包括第一形变段(121)和第一力臂固定段(122)，所述第一形变段(121)的一端连接于所述基座部(110)，所述第一力臂固定段(122)连接于所述第一形变段(121)的另一端；

第二承重力臂(130)，所述第二承重力臂(130)包括第二形变段(131)和第二力臂固定段(132)，所述第二形变段(131)的一端连接于所述基座部(110)，所述第二力臂固定段(132)连接于所述第二形变段(131)的另一端。

2.根据权利要求1所述的应变基片，其特征在于：所述第一形变段(121)和所述第二形变段(131)的延伸方向相互平行，且所述第一形变段(121)和所述第二形变段(131)在垂直它们的延伸方向上顺次排列。

3.根据权利要求1所述的应变基片，其特征在于：所述第一力臂固定段(122)、所述第一形变段(121)、所述第二形变段(131)以及所述第二力臂固定段(132)的延伸方向相互平行，且所述第一力臂固定段(122)、所述第一形变段(121)、所述第二形变段(131)以及所述第二力臂固定段(132)在垂直它们的延伸方向上顺次排列。

4.根据权利要求3所述的应变基片，其特征在于：所述第一形变段(121)和所述第二形变段(131)位于应变基片的几何中心A的两侧，所述第一力臂固定段(122)和所述第二力臂固定段(132)位于所述第一形变段(121)和所述第二形变段(131)的两侧。

5.根据权利要求3所述的应变基片，其特征在于：所述第一力臂固定段(122)设置有能供螺钉穿过的第一穿孔(1221)，所述第二力臂固定段(132)设置有能供螺钉穿过的第二穿孔(1321)；所述第一穿孔(1221)、所述第一形变段(121)、应变基片的几何中心A、所述第二形变段(131)以及所述第二穿孔(1321)直线排布。

6.根据权利要求1至5任一项所述的应变基片，其特征在于：所述第一承重力臂(120)和所述第二承重力臂(130)中心对称布置。

7.根据权利要求1至5任一项所述的应变基片，其特征在于：所述基座部(110)为框体结构并围成容置空间(101)，所述第一承重力臂(120)和所述第二承重力臂(130)位于所述容置空间(101)。

8.根据权利要求7所述的应变基片，其特征在于：所述基座部(110)包括第一斜框条(111)、第一L形框条(112)、第二斜框条(113)以及第二L形框条(114)，所述第一斜框条(111)、所述第一L形框条(112)、所述第二斜框条(113)以及所述第二L形框条(114)依次首尾相连形成环状结构；所述第一形变段(121)的所述一端连接于所述第一斜框条(111)，所述第二形变段(131)的所述一端连接于所述第二斜框条(113)。

9.称重传感器，其特征在于，包括：

权利要求1至8任一项所述的应变基片；

应变片(140)，设置四个，四所述应变片(140)中，两所述应变片(140)贴装于所述第一形变段(121)，另外两所述应变片(140)贴装于所述第二形变段(131)。

10.底座组件，其特征在于，包括：

权利要求9所述的称重传感器(100)；

连接座(200)；

支撑脚件(300)；其中，

所述基座部(110)固定于所述连接座(200)，所述第一力臂固定段(122)和所述第二力臂固定段(132)固定于所述支撑脚件(300)；或，所述第一力臂固定段(122)和所述第二力臂固定段(132)固定于所述连接座(200)，所述基座部(110)固定于所述支撑脚件(300)。

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