[發明專利]力傳感器的彈性梁、力傳感器的感應組件及力傳感器

有效

• 申請號: 202011480065.2
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112629717B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王拓;周丹;黃偉才;劉鐫;劉白露
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L9/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張高潔

1.一種力傳感器的彈性梁，其特征在于，所述彈性梁是由左側面、右側面、前表面、后表面、上表面和下表面所組成的實心六面體，其中，所述左側面和右側面皆為矩形，且所述左側面和右側面同時與二者幾何中點的連線相垂直，所述前表面朝自前向后方向的正投影面、后表面朝自后向前方向的正投影面、上表面朝自上而下方向的正投影面和下表面朝自下而上方向的正投影面為全等的軸對稱圖形，所述軸對稱圖形由首尾依次相連的長直底邊、第一圓弧側邊、短直頂邊和第二圓弧側邊組成，所述第一圓弧側邊和第二圓弧側邊在平行所述短直頂邊的方向上的最短間距小于所述短直頂邊的長度。

2.根據權利要求1所述的彈性梁，其特征在于，所述左側面和右側面為全等的長方形，其中所述左側面的長邊沿著上下方向延伸而其短邊沿著前后方向延伸，所述右側面的長邊沿著前后方向延伸而其短邊沿著上下方向延伸。

3.根據權利要求1或2所述的彈性梁，其特征在于，所述前表面和上表面相交處的弧線、所述上表面和后表面相交處的弧線、所述后表面和下表面相交處的弧線以及所述下表面和前表面相交處的弧線的曲率范圍均為：

其中ρ為所述弧線的曲率，單位為mm^-1；[τ]為所述彈性梁的許用剪切強度，單位為Mpa；F為所述力傳感器的所測力的量程，單位為N；

所述左側面的長度的取值范圍為：

其中l為所述左側面的長度，單位為mm；[τ]為所述彈性梁的許用剪切強度，單位為Mpa；F為所述力傳感器的所測力的量程，單位為N；

所述左側面寬度的取值范圍為：

其中k為所述左側面的寬度，單位為mm；[τ]為所述彈性梁的許用剪切強度，單位為Mpa；F為所述力傳感器的所測力的量程，單位為N。

4.根據權利要求1或2所述的彈性梁，其特征在于，所述彈性梁的材料為鋼、銅或鋁合金。

5.一種力傳感器的感應組件，其特征在于，所述感應組件包括：

權利要求1到4中任一項權利要求所述的彈性梁，其能在所述力傳感器測量壓力時被迫發生形變；

由四個第一應變片橋接而形成的第一惠斯通電橋結構，四個所述第一應變片均設在所述彈性梁上且同時與所述彈性梁的第一應力集中面相交；

由四個第二應變片橋接而形成的第二惠斯通電橋結構，四個所述第二應變片均設在所述彈性梁上且同時與所述彈性梁的第二應力集中面相交；

由四個第三應變片橋接而形成的第三惠斯通電橋結構，四個所述第三應變片均設在所述彈性梁上且同時與所述彈性梁的第三應力集中面相交；以及

由四個第四應變片橋接而形成的第四惠斯通電橋結構，四個所述第四應變片均設在所述彈性梁上且同時與所述彈性梁的第四應力集中面相交。

6.根據權利要求5所述的感應組件，其特征在于，所述第一應力集中面、第二應力集中面、第三應力集中面和第四應力集中面沿著自左向右的方向依次間隔開，且均與所述左側面平行。

7.根據權利要求6所述的感應組件，其特征在于：

在所述第一惠斯通電橋結構中，兩個所述第一應變片設在所述彈性梁的前表面上并沿著上下方向間隔開，另兩個所述第一應變片設在所述彈性梁的后表面上并沿著上下方向間隔開；

在所述第二惠斯通電橋結構中，兩個所述第二應變片設在所述彈性梁的前表面上并沿著上下方向間隔開，另兩個所述第二應變片設在所述彈性梁的后表面上并沿著上下方向間隔開；

在所述第三惠斯通電橋結構中，兩個所述第三應變片設在所述彈性梁的上表面上并沿著前后方向間隔開，另兩個所述第三應變片設在所述彈性梁的下表面上并沿著前后方向間隔開；

在所述第四惠斯通電橋結構中，兩個所述第四應變片設在所述彈性梁的上表面上并沿著前后方向間隔開，另兩個所述第四應變片設在所述彈性梁的下表面上并沿著前后方向間隔開。