CN216524498U - 一种用于三维力传感器的集成式应变计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于三维力传感器的集成式应变计，包括基底、应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六，所述基底设置为矩形结构，所述应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六设置在同一平面上。该用于三维力传感器的集成式应变计的应变片一和应变片二设置在同一半桥电路中，应变片三和应变片四设置在同一半桥电路中，应变片五和应变片六设置在同一半桥电路中，这样可以同时测量扭力、左右剪切力和上下压力，集成化设计，应变计感应丝栅更集中，贴片空间需求更小，可制作体积更小的传感器，生产简易易于贴片，测量精度更高，力值采集更加精准。

Description

一种用于三维力传感器的集成式应变计

技术领域

本实用新型涉及应变计领域，具体为一种用于三维力传感器的集成式应变计。

背景技术

应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。应变片有很多种类。一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅，然后再覆盖上一层薄膜做成迭层构造。

在需要同时测量扭力、左右剪切力和上下压力时，常规应变计需要多组应变片来满足，占用空间较大，且贴片时需要多次定位，使得测量精度低，力值采集精准度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于三维力传感器的集成式应变计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于三维力传感器的集成式应变计，包括基底、应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六，所述基底设置为矩形结构，且基底上从左至右依次设有应变片一、应变片三、应变片五、应变片六、应变片四和应变片二，所述应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六设置在同一平面上，所述应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六顶部和底部分别在同一水平平行线上，且应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六由同一块箔材修剪而成。

进一步的，所述应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六通过集成的方式固定在基底上。

进一步的，所述应变片一和应变片二设置在同一半桥电路中。

进一步的，所述应变片三和应变片四设置在同一半桥电路中。

进一步的，所述应变片五和应变片六设置在同一半桥电路中。

进一步的，所述应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六上设置有树脂保护薄膜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型实现了三维力传感器的微型化与集成化设计一款一种新型的集成式应变计，该应变计由6组敏感栅组成，可与圆筒型弹性体组成微型三维力传感器可应用于机器人手臂测量多角度的力；

2、本实用新型的应变片一和应变片二设置在同一半桥电路中，应变片三和应变片四设置在同一半桥电路中，应变片五和应变片六设置在同一半桥电路中，这样可以同时测量扭力、左右剪切力和上下压力，集成化设计，应变计感应丝栅更集中，贴片空间需求更小，可制作体积更小的传感器，生产简易易于贴片，测量精度更高，力值采集更加精准；

3、本实用新型的应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六由同一张箔材通过集成的方式固定在基底上，同一张箔材随着温度的变化产生的阻率系数变化是一致的，而集成的方式刚好让六个单片由同一张箔材内制成，更好的保证应变计的温漂和时漂性能，并且贴片的时候更好更轻松的定位只需要一次对位就可以把六个应变计同时定位，更加精准的贴片定位可以让传感器灵敏度的一致性更好。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图中：1、基底，2、应变片一，3、应变片二，4、应变片三，5、应变片四，6、应变片五，7、应变片六。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种用于三维力传感器的集成式应变计，包括基底1、应变片一2、应变片二3、应变片三4、应变片四5、应变片五6和应变片六7，基底1设置为矩形结构，且基底1上从左至右依次设有应变片一2、应变片三4、应变片五6、应变片六7、应变片四5和应变片二3，应变片一2、应变片二3、应变片三4、应变片四5、应变片五6和应变片六7设置在同一平面上，应变片一2、应变片二3、应变片三4、应变片四5、应变片五6和应变片六7顶部和底部分别在同一水平平行线上，这样的集成一片式结构将六个应变片的位置固定，只需要一次对位就可以把六个应变计同时定位，更加精准的贴片定位可以让传感器灵敏度的一致性更好；且应变片一2、应变片二3、应变片三4、应变片四5、应变片五6和应变片六7由同一块箔材修剪而成；应变片一2、应变片二3、应变片三4、应变片四5、应变片五6和应变片六7通过集成的方式固定在基底1上；同一张箔材随着温度的变化产生的阻率系数变化是一致的，而集成的方式刚好让六个单片由同一张箔材内制成，更好的保证应变计的温漂和时漂性能，并且贴片的时候更好更轻松的定位只需要一次对位就可以把六个应变计同时定位，更加精准的贴片定位可以让传感器灵敏度的一致性更好；

应变片一2和应变片二3设置在同一半桥电路中；应变片三4和应变片四5设置在同一半桥电路中；应变片五6和应变片六7设置在同一半桥电路中；这样可以同时测量扭力、左右剪切力和上下压力，集成化设计，应变计感应丝栅更集中，贴片空间需求更小，可制作体积更小的传感器，生产简易易于贴片，测量精度更高，力值采集更加精准；所述应变片一2、应变片二3、应变片三4、应变片四5、应变片五6和应变片六7上设置有树脂保护薄膜。

如附图1所示，在具体制作时：

(1)将康铜箔材粘贴到预制钛框架上后甩上改性酚醛树脂放烘箱按特定工艺温度固化好；

(2)基底固化好后在金属箔上甩上光刻胶并烘干后对应变片一、应变片二、应变片三、应变片四、应变片五和应变片六集成的一片式图形进行曝光显影好并放入蚀刻机内分别蚀刻成形后进行精密调阻；

(3)调好阻的整个应变片修剪备用，在调好阻的应变片用改性梵醛树脂薄膜盖层对其加保护膜，并在其基底涂一层胶水并烘干后修剪备用；

(4)将应变片粘在基底上，放入专用夹具进行加压热固化，固化好后制成成品应变计。

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 (6)

1.一种用于三维力传感器的集成式应变计，包括基底(1)、应变片一(2)、应变片二(3)、应变片三(4)、应变片四(5)、应变片五(6)和应变片六(7)，其特征在于：所述基底(1)设置为矩形结构，且基底(1)上从左至右依次设有应变片一(2)、应变片三(4)、应变片五(6)、应变片六(7)、应变片四(5)和应变片二(3)，所述应变片一(2)、应变片二(3)、应变片三(4)、应变片四(5)、应变片五(6)和应变片六(7)设置在同一平面上，所述应变片一(2)、应变片二(3)、应变片三(4)、应变片四(5)、应变片五(6)和应变片六(7)顶部和底部分别在同一水平平行线上，且应变片一(2)、应变片二(3)、应变片三(4)、应变片四(5)、应变片五(6)和应变片六(7)由同一块箔材修剪而成。

2.根据权利要求1所述的一种用于三维力传感器的集成式应变计，其特征在于：所述应变片一(2)、应变片二(3)、应变片三(4)、应变片四(5)、应变片五(6)和应变片六(7)通过集成的方式固定在基底(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于三维力传感器的集成式应变计，其特征在于：所述应变片一(2)和应变片二(3)设置在同一半桥电路中。

4.根据权利要求1所述的一种用于三维力传感器的集成式应变计，其特征在于：所述应变片三(4)和应变片四(5)设置在同一半桥电路中。

5.根据权利要求1所述的一种用于三维力传感器的集成式应变计，其特征在于：所述应变片五(6)和应变片六(7)设置在同一半桥电路中。

6.根据权利要求1所述的一种用于三维力传感器的集成式应变计，其特征在于：所述应变片一(2)、应变片二(3)、应变片三(4)、应变片四(5)、应变片五(6)和应变片六(7)上设置有树脂保护薄膜。

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