CN220912213U - 一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，包括桥式传感器弹性体，桥式传感器弹性体呈两端凸起中间凹陷的H形，桥式传感器弹性体凸起的两端在竖直方向上设有贯穿所述桥式传感器弹性体的传感器受力孔，桥式传感器弹性体中间凹陷处的上下表面设有若干电阻式应变片。本实用新型通过螺丝将传感器固定在车辆桥架上，车辆桥架发生形变时力通过螺丝作用在桥式传感器弹性体的两端，由桥式传感器弹性体的两端传递至中间凹陷处，从而产生形变，电阻式应变片检测到形变后进行输出。本实用新型针对车辆桥架设计，安装方便，桥式传感器弹性体的两端凸起中间凹陷结构适用于车辆桥架，测量更加准确。

Description

一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器。

背景技术

车辆桥架是车辆重要的承载部件，对于车辆的安全性和稳定性具有至关重要的作用。然而，由于各种原因，如环境温度急剧变化、路面不平导致的冲击、超载等，都可能造成车辆桥架发生形变，这不仅会影响车辆的性能，严重时甚至可能引发安全事故，因此对车辆桥架的形变进行测量和监控是很有必要的。

目前市面上的测力传感器普遍为反馈受力值大小的模拟量或反馈受力值大小的数字信号的产品。从测量方式上普遍为悬臂梁、销轴、板环等结构。而对于车辆桥架，使用上述形式的传感器进行测量，一方面传感器的形状结构不适用，会带来安装困难，另一方面，上述形式的传感器并不是针对车辆桥架而设计，由于形状和结构的限制，存在测量受力不准确等问题。

实用新型内容

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，包括桥式传感器弹性体，所述桥式传感器弹性体呈两端凸起中间凹陷的H形，所述桥式传感器弹性体凸起的两端在竖直方向上设有贯穿所述桥式传感器弹性体的传感器受力孔，所述桥式传感器弹性体中间凹陷处的上下表面设有若干电阻式应变片。

进一步的，所述传感器还包括保护罩，所述桥式传感器弹性体设于所保护罩内。

进一步的，所述保护罩上设有若干安装孔，所述安装孔的位置与所述传感器受力孔相对应。

进一步的，所述桥式传感器弹性体和所述保护罩之间的空隙填充有缓冲密封胶，所述缓冲密封胶具体为硅胶。

进一步的，所述传感器还包括金属锁线头，所述保护罩的一侧设有连接螺孔，所述金属锁线头通过所述连接螺孔固定连接在所述保护罩上。

进一步的，所述传感器还包括螺丝，所述螺丝穿过所述安装孔和所述传感器受力孔将传感器固定在车辆桥架上。

进一步的，所述保护罩的形状为矩形。

进一步的，所述传感器还包括信号采集单元、信号对比单元和报警单元，所述信号采集单元配置为采集传感器的输出数据，所述信号对比单元配置为将信号采集单元采集到的传感器输出数据与预先设定的阈值进行比较，所述报警单元配置为当传感器输出数据超过预先设定的阈值时进行报警。

因此，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过对桥式传感器弹性体的结构设计，提供了一种专用于检测车辆桥架形变量的桥式结构力传感器，通过螺丝将传感器固定在车辆桥架上，车辆桥架发生形变时力通过螺丝作用在桥式传感器弹性体的两端，由桥式传感器弹性体的两端传递至中间凹陷处，从而产生形变，电阻式应变片检测到形变后进行输出。本实用新型专门针对车辆桥架而设计，安装方便，桥式传感器弹性体的两端凸起中间凹陷结构适用于车辆桥架，测量更加准确。

附图说明

图1是本实用新型力传感器的爆炸图；

图2是本实用新型力传感器的轴侧图；

图3是本实用新型力传感器的正视图；

图4是本实用新型力传感器的侧视图；

图5是本实用新型力传感器的俯视图；

图6是本实用新型桥式传感器弹性体的轴侧图；

图7是本实用新型桥式传感器弹性体的正视图；

图8是本实用新型桥式传感器弹性体的侧视图；

图9是本实用新型桥式传感器弹性体的俯视图；

图10是本实用新型力传感器的安装示意图；

图11是本实用新型实施例中信号采集单元、信号对比单元和报警单元连接关系示意图。

图中：1、桥式传感器弹性体；2、保护罩；3、螺丝；4、缓冲密封胶；5、电阻式应变片；6、金属锁线头；7、安装孔；8、弹性体一端；9、弹性体另一端；10、弹性体两端连接部；11、车辆桥架梁组件。

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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，是一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器的爆炸图，如图2、图3和图4所示，是传感器的三视图，传感器包括桥式传感器弹性体1、保护罩2、螺丝3、缓冲密封胶4、电阻式应变片5和金属锁线头6。

在一个实施例中，如图6-图9所示，桥式传感器弹性体1呈两端凸起中间凹陷的H形，桥式传感器弹性体1凸起的两端在竖直方向上设有贯穿桥式传感器弹性体1的传感器受力孔，桥式传感器弹性体1中间凹陷处的上下表面设有若干电阻式应变片5。

作为一种实施方式，如图6所示，桥式传感器弹性体1包括弹性体一端8、弹性体另一端9和弹性体两端连接部10，弹性体两端连接部10将弹性体一端8和弹性体另一端9连接起来。

作为一种实施方式，如图7所示，桥式传感器弹性体1呈不规则的“H”形，即弹性体两端连接部10位于桥式传感器弹性体1两端中间偏下方位置。

作为一种实施方式，桥式传感器弹性体1呈规则的“H”形，即弹性体两端连接部10位于桥式传感器弹性体1两端的正中间位置(图中未示出)。

也就是说桥式传感器弹性体1的弹性体两端连接部10的位置不是固定的，可以根据实际情况进行适应的调整，凡是可以使得弹性体两端连接部10将弹性体一端8和弹性体另一端9连接起来形成“桥式”或“H”形的位置，均在本实用新型的保护范围之内。

在一个实施例中，弹性体一端8、弹性体另一端9和弹性体两端连接部10是一体成型的。

在一个实施例中，传感器还包括保护罩2，桥式传感器弹性体1设于所保护罩2内。

作为一种实施方式，保护罩2是空心的，保护罩2的体积大于桥式传感器弹性体1的体积。

在一个实施例中，保护罩2上设有若干安装孔7，安装孔7的位置与传感器受力孔相对应。

作为一种实施方式，如图2和图6所示，桥式传感器弹性体1上的传感器受力孔有两个，保护罩2是内部中空的，保护罩2的上表面和保护罩2的下表面各设有两个安装孔7，安装孔7的位置与传感器受力孔的位置是相对应的。

作为一种实施方式，桥式传感器弹性体1上的传感器受力孔有两个，保护罩2的空心的，保护罩2只包含侧面的上表面，保护罩2的上表面设有两个安装孔7，安装孔7的位置与传感器受力孔的位置是相对应的。

在一个实施例中，桥式传感器弹性体1和保护罩2之间的空隙填充有缓冲密封胶4，缓冲密封胶4具体为硅胶。

在一个实施例中，如图3、图4和图5所示，传感器还包括金属锁线头6，保护罩2的一侧设有连接螺孔(图中未示出)，金属锁线头6通过连接螺孔固定连接在所述保护罩2上。

在一个实施例中，传感器还包括螺丝3，螺丝3穿过安装孔7和传感器受力孔将传感器固定在车辆桥架上。螺丝3一方面起到固定的作用，将传感器安装固定在汽车桥架上，另一方面螺丝3起到力的传递作用，车辆桥架发生形变时力通过螺丝3传递并作用在桥式传感器弹性体1上。

在一个实施例中，保护罩2的形状为矩形。

作为一种实施方式，保护罩2的形状可以为长方体形状。

作为一种实施方式，保护罩2的形状可以为正方体形状。

作为一种实施方式，保护罩2的形状可以为平行四边形状。

也就是说，凡是可以使得桥式传感器弹性体1位于保护罩2内，保护罩2对内部的桥式传感器弹性体1起到保护作用的保护罩2的形状，均在本实用新型的保护范围之内。

在一个实施例中，传感器还包括信号采集单元、信号对比单元和报警单元，信号采集单元、信号对比单元和报警单元的连接关系如图11所示，信号采集单元配置为采集传感器的输出数据，信号对比单元配置为将信号采集单元采集到的传感器输出数据与预先设定的阈值进行比较，报警单元配置为当传感器输出数据超过预先设定的阈值时进行报警。

作为一种实施方式，电阻式应变片5共有4个，其中两个设于弹性体两端连接部10的上表面，另外两个设于弹性体两端连接部10的下表面，电阻式应变片5组成1组惠斯通电桥，实现弹性体受力变形的信号反馈。信号采集单元接收到惠斯通电桥的信号反馈，将反馈的实际信号情况传输至信号对比单元，信号对比单元将信号采集单元采传输的数据与预先设定的阈值进行比较，一旦变形量超过设定值后，报警单元输出报警信号用作提醒操作者或控制器进行必要的处理。

如图10所示，本实用新型的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器安装在车辆桥架梁组件11上的示意图。桥式力传感器通过传感器的螺丝固定在车辆桥架梁组件11上。

作为一种实施方式，信号采集单元具体为信号采集电路，信号对比单元具体为信号对比电路，报警单元具体为报警电路。信号采集电路、信号对比电路和报警电路均属于现有的常规技术，对于电路的具体结构在此不在进行赘述。

作为一种实施方式，信号采集单元、信号对比单元和报警单元可以单独布置成为一个电路板或PCB板，作为传感器的一部分。

作为一种实施方式，信号采集单元、信号对比单元和报警单元可以集成到汽车的电子系统中，传感器直接与汽车的电子系统相连进行通信。

本实用新型通过对桥式传感器弹性体的结构设计、电路信号处理等方式，实现了一种专用于检测车辆桥架变形量的桥式结构力传感器，从而填补了上述通过检测车辆悬挂桥架变形量来达到过载报警要求的应用空白。

本实用新型通过弹性体的结构设计、电路信号处理等方式，实现了一种专用于检测车辆桥架变形量的桥式结构力传感器。其优点是检测方式直接作用在受力形变的车辆桥架位置，方便使用，无需额外设计其他形式的传感器安装组件。在对现场受力标定后，经过电路的采样、滤波输出，可得到稳定的过载报警信号。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的实用新型内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、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限定。

Claims (8)

1.一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，包括桥式传感器弹性体，所述桥式传感器弹性体呈两端凸起中间凹陷的H形，所述桥式传感器弹性体凸起的两端在竖直方向上设有贯穿所述桥式传感器弹性体的传感器受力孔，所述桥式传感器弹性体中间凹陷处的上下表面设有若干电阻式应变片。

2.根据权利要求1所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述传感器还包括保护罩，所述桥式传感器弹性体设于所保护罩内。

3.根据权利要求2所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述保护罩上设有若干安装孔，所述安装孔的位置与所述传感器受力孔相对应。

4.根据权利要求2或3所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述桥式传感器弹性体和所述保护罩之间的空隙填充有缓冲密封胶，所述缓冲密封胶具体为硅胶。

5.根据权利要求2或3任意一项所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述传感器还包括金属锁线头，所述保护罩的一侧设有连接螺孔，所述金属锁线头通过所述连接螺孔固定连接在所述保护罩上。

6.根据权利要求3所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述传感器还包括螺丝，所述螺丝穿过所述安装孔和所述传感器受力孔将传感器固定在车辆桥架上。

7.根据权利要求2或3所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述保护罩的形状为矩形。

8.根据权利要求1所述的一种检测车辆桥架形变的桥式力传感器，其特征在于，所述传感器还包括信号采集单元、信号对比单元和报警单元，所述信号采集单元配置为采集传感器的输出数据，所述信号对比单元配置为将信号采集单元采集到的传感器输出数据与预先设定的阈值进行比较，所述报警单元配置为当传感器输出数据超过预先设定的阈值时进行报警。