[實用新型]一種電阻式應(yīng)變傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820842431.6
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN208223387U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇業(yè)旺;李爽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本實用新型提供了一種能夠精確測量較大量程范圍的電阻式應(yīng)變傳感器，包括：應(yīng)變電阻和基底，所述應(yīng)變電阻固定在所述基底上，所述基底由絕緣材料制成，為曲線形結(jié)構(gòu)，所述應(yīng)變電阻的中軸線位于所述基底的中軸線的一側(cè)，實現(xiàn)所述電阻式應(yīng)變傳感器的量程的增大。相比常見的金屬箔式電阻應(yīng)變片，本方案所提供的應(yīng)變傳感器的量程設(shè)計范圍可以從百分之幾到百分之幾千，可以有效解決金屬箔線由于拉伸率的限制而可信量程較小的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于應(yīng)變傳感器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠精確測量較大量程范圍的具有曲線形電阻結(jié)構(gòu)的電阻式應(yīng)變傳感器。

背景技術(shù)

物體的應(yīng)變是一個非常重要的幾何參數(shù)，其準(zhǔn)確的測量具有十分重要的意義。應(yīng)變傳感器是用于測量物體受力變形所產(chǎn)生的應(yīng)變的一種傳感器。電阻應(yīng)變片則是其最常采用的傳感元件。它是一種能將機械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件。應(yīng)變傳感器的種類較多，按原理分，有電阻式的、電容式的、壓電式的、電感式的和光學(xué)式的等等。電阻式應(yīng)變傳感器，其電阻材料又可分為金屬、半導(dǎo)體、溶液、導(dǎo)電聚合物、石墨等等。

在測試時，將應(yīng)變片用粘合劑牢固地粘貼在待測物的表面上，隨著試件受力變形，應(yīng)變片的敏感柵也獲得同樣的變形，從而使其電阻隨之發(fā)生變化，而此電阻變化是與試件應(yīng)變成比例的，因此如果通過一定測量線路將這種電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流變化，然后再用顯示記錄儀表將其顯示記錄下來，就能知道待測物應(yīng)變量的大小。

目前使用的電阻式應(yīng)變傳感器以金屬電阻的應(yīng)用最為廣泛，然而由于金屬拉伸率的限制，所測應(yīng)變范圍也比較小。例如康銅，一般只能保證測量2％以內(nèi)的應(yīng)變是可信的。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠精確測量較大量程范圍的具有曲線形電阻結(jié)構(gòu)的電阻式應(yīng)變傳感器。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型的具體技術(shù)方案如下：

一種電阻式應(yīng)變傳感器，包括：應(yīng)變電阻和基底，所述應(yīng)變電阻固定在所述基底上，所述基底由絕緣材料制成，為曲線形結(jié)構(gòu)，所述應(yīng)變電阻的中軸線位于所述基底的中軸線的一側(cè)，實現(xiàn)所述電阻式應(yīng)變傳感器的量程的增大。

進一步地，所述基底的寬度為所述應(yīng)變電阻寬度的2倍或2倍以上。

所述曲線形結(jié)構(gòu)為圓弧、橢圓弧、正弦曲線中的一種或幾種的組合結(jié)構(gòu)。

進一步地，還包括連接段，所述曲線形結(jié)構(gòu)包括一個或多個，多個所述曲線形結(jié)構(gòu)通過所述連接段相互連接，相互連接的多個所述曲線形結(jié)構(gòu)的首尾兩端分別設(shè)有與待測物相連的粘貼端；

所述應(yīng)變傳感器被拉伸前后，所述連接段的平均曲率變化量小于所述曲線形結(jié)構(gòu)的平均曲率變化量。

進一步地，所述連接段上的應(yīng)變電阻的阻值小于所述曲線形結(jié)構(gòu)上的應(yīng)變電阻的阻值。

進一步地，多個所述曲線形結(jié)構(gòu)并列設(shè)置，其端部共同連接至一個所述粘貼端。

進一步地，還包括基底限位帶，限制所述曲線形結(jié)構(gòu)保持在預(yù)設(shè)長度狀態(tài)。

進一步地，所述基底限位帶與一個或多個所述曲線形結(jié)構(gòu)并列設(shè)置，其端部共同連接至一個所述粘貼端。

進一步地，所述基底限位帶的結(jié)構(gòu)為直線形，其長度與所述曲線形結(jié)構(gòu)兩端的粘貼端之間的間距相等。

進一步地，所述基底限位帶的結(jié)構(gòu)為曲線形，其最大伸長量小于所述曲線形結(jié)構(gòu)的最大伸長量，協(xié)助檢測待測試件的壓應(yīng)變。

進一步地，還包括封裝薄膜，所述封裝薄膜包覆在所述電阻式應(yīng)變傳感器上。