[發明專利]一種控制用力傳感器

在審

• 申請號: 201810540079.5
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108731857A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 李曉鋒;李威
• 申請（專利權）人: 西安青合機電有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 西安科果果知識產權代理事務所(普通合伙) 61233
• 代理人: 薛濤

本發明公開了一種控制用力傳感器，包括：彈性殼體、梁體和應變片，彈性殼體包括第一安裝法蘭、限位法蘭、彈性體和限位板，限位板中心設有限位孔，彈性體垂直設置在第一安裝法蘭與限位法蘭之間，第一安裝法蘭在限位法蘭的下方設置，限位板安裝在限位法蘭上端的法蘭孔處，梁體依次穿過第一安裝法蘭的法蘭孔、限位法蘭下端的法蘭孔和限位板的限位孔，且梁體的下部與第一安裝法蘭的法蘭孔螺紋連接；應變片粘貼在梁體上靠近第一安裝法蘭的位置處。本發明實現了對力的測量，且使得操作者能夠感知操作裝置位移的大小，可根據操作裝置位移的大小及彈性體對操作者的反作用力大小的綜合感知來實現對力傳感器的精確控制。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別涉及一種控制用力傳感器。

背景技術

控制用力傳感器是一種將力信號轉變為電信號輸出的傳感器。控制用力傳感器主要應用在各種控制領域，例如控制手柄等。

現有技術中的控制用力傳感器通常包括剛性殼體、彈性梁和粘貼在彈性梁上的應變片，彈性梁穿過剛性殼體設置，當給彈性梁施加外力時，彈性梁產生變形，從而使得粘貼在彈性梁上的應變片產生形變，使應變片的阻值發生改變，最終使得傳感器輸出的電壓發生變化，通過輸出電壓變化實現對受控對象的控制。

但上述控制用力傳感器的殼體為剛性殼體，由于彈性梁產生變形極其微小，操作者僅通過控制輸出力不易對受控對象實現精準控制。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種控制用力傳感器，操作者實現了對受控對象的控制，且使得操作者能夠感知操作裝置位移的大小，可根據操作裝置位移的大小及彈性體對操作者的反作用力大小的綜合感知來實現對受控對象的精準控制。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

本發明的一種控制用力傳感器，包括：彈性殼體、梁體和應變片，所述彈性殼體包括第一安裝法蘭、限位法蘭、彈性體和限位板，所述限位板中心設有限位孔，所述彈性體垂直設置在所述第一安裝法蘭與所述限位法蘭之間，所述第一安裝法蘭在所述限位法蘭的下方設置，所述限位板安裝在所述限位法蘭上端的法蘭孔處，所述梁體依次穿過第一安裝法蘭的法蘭孔、限位法蘭下端的法蘭孔和限位板的限位孔，且所述梁體的下部與第一安裝法蘭的法蘭孔螺紋連接；所述應變片粘貼在所述梁體上靠近所述第一安裝法蘭的位置處。

進一步，還包括粘貼在所述梁體上的電路板，所述電路板包括第一電路和第二電路，所述應變片的數量為四個，分別為粘貼在所述梁體外圓的4個方向的側壁上的應變片RT1、應變片RT2、應變片RT3和應變片RT4，每個應變片的長度方向沿梁體的軸向方向設置，所述第一電路包括電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的第一端和所述應變片RT1的第一端連接，所述電阻R1的第二端與所述應變片RT2的第一端連接，所述應變片RT1的第二端與所述電阻R2的第一端連接，所述電阻R2的第二端與所述應變片RT2的第二端連接，所述電阻R1的第二端與所述應變片RT1的第二端之間連接輸入電源，所述電阻R2的第二端與所述電阻R1的第一端作為電壓輸出端；所述第二電路包括電阻R3和電阻R4，所述電阻R3的第一端和所述應變片RT3的第一端連接，所述電阻R3的第二端與所述應變片RT4的第一端連接，所述應變片RT3的第二端與所述電阻R4的第一端連接，所述電阻R4的第二端與所述應變片RT4的第二端連接，所述電阻R3的第二端與所述應變片RT3的第二端之間連接輸入電源，所述電阻R4的第二端與所述電阻R3的第一端作為電壓輸出端。

進一步，還包括密封套，所述密封套穿過所述梁體，且所述密封套的下端粘結在所述限位法蘭的上端面上。

進一步，所述彈性體包括橡膠體、彈簧或者波紋管，所述彈性體、第一安裝法蘭和限位法蘭為一體化結構或分體連接。

進一步，所述梁體靠近所述限位法蘭的一端還設有操作裝置。

進一步，所述梁體靠近所述第一安裝法蘭的一端設有與所述第一安裝法蘭匹配的第二安裝法蘭。