[實用新型]一種分層的電容式多維力傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201920114626.3 | 申請日： | 2019-01-23 |
| 公開（公告）號： | CN209416542U | 公開（公告）日： | 2019-09-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 蒲明輝;胡世通;陳琳;王奉陽;余蔚;梁旭斌;趙倩倩;潘海鴻 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣西大學 |
| 主分類號： | G01L1/14 | 分類號： | G01L1/14;G01L9/12 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 530004 廣西壯族*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 變形層 測量層 動電極 傳感器 內(nèi)圈 多維力傳感器 本實用新型 感應(yīng)電容器 電容式 分層 傳感器測量 連接測量 上下分層 蛇形結(jié)構(gòu) 變形梁 沉頭孔 垂直型 螺紋孔 輸入軸 通孔 行板 加工 測量 制作 | ||
本實用新型公開了一種分層的電容式多維力傳感器，其由變形層、測量層組成。變形層主要包括變形層外圈、變形層內(nèi)圈以及蛇形結(jié)構(gòu)變形梁。變形層內(nèi)圈上設(shè)有螺紋孔和通孔，分別用于連接測量層和輸入軸。變形層外圈上設(shè)有沉頭孔，用于外負載的連接。測量層上有傳感器動電極部分和測量內(nèi)圈，傳感器動電極部分包括垂直型感應(yīng)電容器動電極部分和平行板感應(yīng)電容器動電極部分。本實用新型采用測量層與變形層上下分層分布，測量層和變形層可以使用不同材料，同時使得傳感器更容易加工，降低制作成本、提高加工精度，從而可以提高傳感器測量精度。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及力傳感器，特別涉及一種分層的電容式多維力傳感器。
背景技術(shù)
多維力傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)空間多維力信號的測量，其作為實現(xiàn)工業(yè)智能化最重要的傳感器之一，廣泛應(yīng)用在機械加工、汽車制造、智能化機器人以及航空航天等領(lǐng)域。力傳感器種類較多，按力信號產(chǎn)生的方式可分為應(yīng)變式、壓電式、壓磁式、光學式與電容式等。目前市場上較為成熟的力傳感器主要是電磁式和應(yīng)變式。電磁式力傳感器輸出信號的本質(zhì)是兩路具有相位差的角位移信號，通過對信號進行組合處理后得到力信息；該傳感器是一種無磨損的非接觸式傳感器，但由于體積較大，無法應(yīng)用于機器人當中。應(yīng)變式靈敏度較高、響應(yīng)較快，然而其結(jié)構(gòu)與電路設(shè)計復(fù)雜，力解耦困難，需要額外的A/D轉(zhuǎn)化器，需要精密粘貼應(yīng)變片，而且應(yīng)變片容易損壞，以及對電磁噪聲過于靈敏。
電容式力傳感器具有溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強、靜電引力小、動態(tài)響應(yīng)好，且能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式檢測等優(yōu)點。然而目前電容式多維力傳感器主體結(jié)構(gòu)加工起來極為復(fù)雜，導致加精度不高，從而影響測量精度。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，針對目前電容式多維力傳感器的不足，提出了一種分層的電容式多維力傳感器，采用測量層與變形層上下分層分布。
為了實現(xiàn)上述目標，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：
一種分層的電容式多維力傳感器，它主要由變形層1、測量層2組成；所述變形層1至少包括變形層外圈3、變形層內(nèi)圈4、蛇形結(jié)構(gòu)變形梁5、過載保護梁6；所述變形層內(nèi)圈4上設(shè)有螺紋孔7和通孔8；所述測量層2至少包括測量層內(nèi)圈9、平行板感應(yīng)電容器動電極部分10、垂直型感應(yīng)電容器動電極部分11；平行板感應(yīng)電容器動電極部分10與垂直型感應(yīng)電容器動電極部分11數(shù)量均為4個，且都均勻分布于測量層內(nèi)圈9外側(cè)。測量層2其通過螺紋孔7固定連接于變形層內(nèi)圈4上；所述蛇形結(jié)構(gòu)變形梁5沿著變形層內(nèi)圈4外側(cè)呈輪輻式分布；所述過載保護梁6為連接于變形層內(nèi)圈4外緣的懸臂梁，且沿變形層內(nèi)圈4外側(cè)均勻分布，用于安裝過載保護裝置。
本實用新型的特點和有益效果在于：
本實用新型采用測量層與變形層上下分層分布，測量層和變形層可以使用不同材料，同時使得傳感器更容易加工，降低傳感器成本、提高加工精度，從而提高傳感器的測量精度。
附圖說明
圖1為本實用新型的立體分解圖；
圖2為本實用新型的組裝圖；
附圖中：1.變形層；2.測量層；3.變形層內(nèi)圈；4.變形層外圈；5.蛇形結(jié)構(gòu)變形梁；6.過載保護梁；7.螺紋孔；8.通孔；9.測量層內(nèi)圈；10.平行板感應(yīng)電容器動電極部分；11.垂直型感應(yīng)電容器動電極部分。
具體實施方式
為了更好地理解本實用新型，在下文將結(jié)合附圖對本實用新型的示范性實施例進行描述。
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