CN220893628U - 一种带塑料膜的力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及力传感器技术领域，公开一种带塑料膜的力传感器，包括底座、塑料膜、设置在底座上的接插件以及固定在接插件上的压力芯片，塑料膜覆盖在底座上且两者形成液压腔，压力芯片用于检测液压腔内的液压，带塑料膜的力传感器还包括外圈固定件和顶部盖板，外圈固定件包括外圈套筒和外圈抵压环，外圈抵压环的下端面与塑料膜抵接以使塑料膜夹设在外圈抵压环和底座之间，外圈套筒的内壁面与底座的外壁面贴合，顶部盖板固定在塑料膜上。本实用新型公开的带塑料膜的力传感器，体积小，设置的外圈固定件能够将塑料膜与底座密封连接，由于塑料膜具有弹性，使得这种结构的带塑料膜的力传感器的线性度较高。

Description

一种带塑料膜的力传感器

技术领域

本实用新型涉及力传感器技术领域，尤其涉及一种带塑料膜的力传感器。

背景技术

力传感器在汽车、工业、医疗、环境监测以及科学研究等众多领域有着广泛的应用，其基本原理是将压力变化值转换为电信号的变化。现有的测量固体力的力传感器受自身结构的限制，体积较大，无法安装在体积较小的器件上。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种带塑料膜的力传感器，体积小、线性度高，适宜安装在体积较小的器件上，利于器件的小型化设置。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带塑料膜的力传感器，包括底座、塑料膜、设置在所述底座上的接插件以及固定在所述接插件上的压力芯片，所述塑料膜覆盖在所述底座上且两者形成液压腔，所述压力芯片用于检测所述液压腔内的液压，所述带塑料膜的力传感器还包括外圈固定件和顶部盖板，所述外圈固定件包括外圈套筒和外圈抵压环，所述外圈抵压环的下端面与所述塑料膜抵接以使所述塑料膜夹设在所述外圈抵压环和所述底座之间，所述外圈套筒的内壁面与所述底座的外壁面贴合，所述顶部盖板固定在所述塑料膜上。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述底座为环形座，所述塑料膜为环形膜，所述带塑料膜的力传感器还包括内圈固定件，所述内圈固定件包括内圈套筒和内圈抵压环，所述内圈抵压环的下端面与所述塑料膜抵接以使所述塑料膜夹设在所述内圈抵压环和所述底座之间，所述内圈套筒的外壁面与所述底座的内壁面贴合。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述液压腔为环形腔。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述顶部盖板包括顶部环形平板和固定在所述顶部环形平板上的环形凸台，所述环形凸台背离所述顶部环形平板的一端粘接在所述塑料膜上。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述顶部环形平板上设有沿轴向贯穿的第一安装孔，所述第一安装孔的直径等于所述底座的内径。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述环形凸台上设有沿轴向贯穿的第二安装孔，所述第二安装孔的直径大于所述内圈抵压环的外径。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述接插件包括绝缘座和导电件，所述导电件设置在所述绝缘座上，所述导电件的一端与所述压力芯片的金属PAD电连接，另一端伸出所述绝缘座。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述导电件的个数为至少两个，所述压力芯片的所述金属PAD的个数为至少两个，至少两个所述金属PAD与至少两个所述导电件一一对应设置。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述绝缘座上设有用于容纳所述压力芯片的容纳槽，所述压力芯片固定在所述容纳槽内。

作为一种带塑料膜的力传感器的优选方案，所述底座上设有与所述液压腔连通的注液孔，所述注液孔内设有密封件。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型公开的带塑料膜的力传感器，体积小，设置的外圈固定件能够进一步实现塑料膜与底座的密封连接，当顶部盖板受到外界环境的压力时，该作用力通过塑料膜传递至液压腔内的液体，进而作用在压力芯片上，实现对压力的检测，由于塑料膜具有弹性，使得这种结构的带塑料膜的力传感器的线性度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例提供的带塑料膜的力传感器的轴侧图；

图2是本实用新型具体实施例提供的带塑料膜的力传感器的侧视图；

图3是本实用新型具体实施例提供的带塑料膜的力传感器的剖视图。

图中：

1、底座；10.液压腔；

2、塑料膜；

3、接插件；31、绝缘座；310、容纳槽；32、导电件；

4、压力芯片；41、金属PAD；

5、外圈固定件；51、外圈套筒；52、外圈抵压环；

6、顶部盖板；61、顶部环形平板；610、第一安装孔；62、环形凸台；620、第二安装孔；

7、内圈固定件；71、内圈套筒；72、内圈抵压环。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。

本实施例提供一种带塑料膜的力传感器，如图1至图3所示，包括底座1、塑料膜2、设置在底座1上的接插件3以及固定在接插件3上的压力芯片4，塑料膜2覆盖在底座1上且两者形成液压腔10，压力芯片4用于检测液压腔10内的液压，带塑料膜的力传感器还包括外圈固定件5和顶部盖板6，外圈固定件5包括外圈套筒51和外圈抵压环52，外圈抵压环52的下端面与塑料膜2抵接以使塑料膜2夹设在外圈抵压环52和底座1之间，外圈套筒51的内壁面与底座1的外壁面贴合，顶部盖板6固定在塑料膜2上。

具体地，本实施例的塑料膜2粘接在底座1上，塑料膜2的厚度较薄，尽可能减小了力传感器的厚度，利于力传感器的小型化设置，外圈套筒51和底座1之间存在摩擦力，保证塑料膜2与底座1的密封效果。当塑料膜2受到压力时，由于液体不可压缩，液压腔10内的液体体积不变，部分液体会向挤压塑料膜2的边缘，由于塑料膜2粘接在底座1上，且外圈套筒51和底座1之间存在摩擦力，液体并不会流出液压腔10，密封效果较好。需要说明的是，检测压力时，虽然塑料膜2会变形，由于液体不可压缩，其沿轴向的位移为微米级，因此，塑料膜2的变形量很小，塑料膜2的强度可以满足需求。

本实施例提供的带塑料膜的力传感器，体积小，设置的外圈固定件5能够进一步实现塑料膜2与底座1的密封连接，当顶部盖板6受到外界环境的压力时，该作用力通过塑料膜2传递至液压腔10内的液体，进而作用在压力芯片4上，实现对压力的检测，由于塑料膜2具有弹性，使得这种结构的带塑料膜的力传感器的线性度较高。

如图3所示，本实施例的底座1为环形座，塑料膜2为环形膜，环形膜的内圈和外圈均粘接在底座1上，液压腔10为环形腔，带塑料膜的力传感器还包括内圈固定件7，内圈固定件7包括内圈套筒71和内圈抵压环72，内圈抵压环72的下端面与塑料膜2抵接以使塑料膜2夹设在内圈抵压环72和底座1之间，内圈套筒71的外壁面与底座1的内壁面贴合，内圈套筒71与底座1之间存在摩擦力。在其他实施例中，底座1和塑料膜2的形状并不限于本实施例的环形，还可以为长方形、圆形或者其他形状，具体根据实际需要设置。

如图3所示，本实施例的顶部盖板6包括顶部环形平板61和固定在顶部环形平板61上的环形凸台62，顶部环形平板61与外圈固定件5和内圈固定件7间隔设置，当顶部盖板6受到作用力时，顶部环形平板61也不与外圈固定件5和内圈固定件7接触，环形凸台62背离顶部环形平板61的一端粘接在塑料膜2上，环形凸台62的外侧面与外圈抵压环52的内壁间隔设置，环形凸台62的内侧面与内圈抵压环72的内壁间隔设置，即环形凸台62与外圈固定件5和内圈固定件7之间均不存在摩擦力。

进一步地，如图3所示，顶部环形平板61上设有沿轴向贯穿的第一安装孔610，第一安装孔610的直径等于底座1的内径，便于将最终加工的带塑料膜的力传感器安装在待安装器件的装配轴上。本实施例的环形凸台62上设有沿轴向贯穿的第二安装孔620，第二安装孔620的直径大于内圈抵压环72的外径，以保证内圈抵压环72位于第二安装孔620内，防止顶部盖板6与内圈固定件7接触影响压力的检测。

如图3所示，本实施例的接插件3包括绝缘座31和导电件32，导电件32设置在绝缘座31上，导电件32的一端与压力芯片4的金属PAD 41电连接，另一端伸出绝缘座31。导电件32的个数为四个，压力芯片4的金属PAD 41的个数为四个，四个金属PAD 41与四个导电件32一一对应设置。在其他实施例中，导电件32和压力芯片4的金属APD的个数并不限于本实施例的四个，还可以均为一个、两个、三个或者多于四个，每个导电件32均与一个压力芯片4的金属PAD 41对应，具体个数根据实际需要设置。

如图3所示，本实施例的绝缘座31上设有用于容纳压力芯片4的容纳槽310，压力芯片4固定在容纳槽310内。具体地，压力芯片4通过导电胶粘接在容纳槽310内，使得导电件32与金属PAD 41电连接。在其他实施例中，导电件32和金属PAD 41之间还可以通过导电银浆连接，或者两者采用其他导电材料粘接在一起，具体根据实际需要选定。

本实施例的底座1上设有与液压腔10连通的注液孔(图中未示出)，注液孔用于向液压腔10内注入液体，注液孔内设有用于密封注液孔的密封件。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种带塑料膜的力传感器，其特征在于，包括底座、塑料膜、设置在所述底座上的接插件以及固定在所述接插件上的压力芯片，所述塑料膜覆盖在所述底座上且两者形成液压腔，所述压力芯片用于检测所述液压腔内的液压，所述带塑料膜的力传感器还包括外圈固定件和顶部盖板，所述外圈固定件包括外圈套筒和外圈抵压环，所述外圈抵压环的下端面与所述塑料膜抵接以使所述塑料膜夹设在所述外圈抵压环和所述底座之间，所述外圈套筒的内壁面与所述底座的外壁面贴合，所述顶部盖板固定在所述塑料膜上。

2.根据权利要求1所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述底座为环形座，所述塑料膜为环形膜，所述带塑料膜的力传感器还包括内圈固定件，所述内圈固定件包括内圈套筒和内圈抵压环，所述内圈抵压环的下端面与所述塑料膜抵接以使所述塑料膜夹设在所述内圈抵压环和所述底座之间，所述内圈套筒的外壁面与所述底座的内壁面贴合。

3.根据权利要求2所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述液压腔为环形腔。

4.根据权利要求2所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述顶部盖板包括顶部环形平板和固定在所述顶部环形平板上的环形凸台，所述环形凸台背离所述顶部环形平板的一端粘接在所述塑料膜上。

5.根据权利要求4所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述顶部环形平板上设有沿轴向贯穿的第一安装孔，所述第一安装孔的直径等于所述底座的内径。

6.根据权利要求4所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述环形凸台上设有沿轴向贯穿的第二安装孔，所述第二安装孔的直径大于所述内圈抵压环的外径。

7.根据权利要求1所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述接插件包括绝缘座和导电件，所述导电件设置在所述绝缘座上，所述导电件的一端与所述压力芯片的金属PAD电连接，另一端伸出所述绝缘座。

8.根据权利要求7所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述导电件的个数为至少两个，所述压力芯片的所述金属PAD的个数为至少两个，至少两个所述金属PAD与至少两个所述导电件一一对应设置。

9.根据权利要求7所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述绝缘座上设有用于容纳所述压力芯片的容纳槽，所述压力芯片固定在所述容纳槽内。

10.根据权利要求1所述的带塑料膜的力传感器，其特征在于，所述底座上设有与所述液压腔连通的注液孔，所述注液孔内设有密封件。