[發明專利]一種用于關節扭矩測量的傳感器

在審

• 申請號: 202110494065.6
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113108960A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 庹華;雷鴻;任賾宇;韓峰濤;于文進;張航;王騰飛;陳可;張靖棋
• 申請（專利權）人: 珞石（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 李績

1.一種用于關節扭矩測量的傳感器，其特征在于，包括：應變彈性體和信號處理PCB板，其中，所述應變彈性體用于感受形變并進行形變測量，所述信號處理PCB板用于進行模擬量信號處理，

所述應變彈性體采用圓形結構，所述應變彈性體包括外緣固定結構和內緣固定結構，所述外緣固定結構和內緣固定結構之間通過橋形承力梁連接，在所述外緣固定結構上設有多個裝配孔，用于固定扭矩傳感器的外緣；在所述內緣固定結構設有多個安裝孔，用于固定傳感器內緣；在所述橋型承力梁和傳感器內緣的連接部分布置有多個應變測量腔，每個所述應變測量腔體內布置有兩片應變片；所述信號處理PCB板安裝在外緣固定結構和內緣固定結構之間。

2.如權利要求1所述的用于關節扭矩測量的傳感器，其特征在于，所述應變彈性體采用鋁制材料制成。

3.如權利要求1所述的用于關節扭矩測量的傳感器，其特征在于，所述內緣固定結構和外緣固定結構之間進一步連接有傳感器增強結構。

4.如權利要求1所述的用于關節扭矩測量的傳感器，其特征在于，所述應變測量腔的數量為4個，采用對稱的結構設計方式。

5.如權利要求4所述的用于關節扭矩測量的傳感器，其特征在于，8片應變片組成兩個惠斯通全橋。

6.如權利要求5所述的用于關節扭矩測量的傳感器，其特征在于，兩個惠斯通全橋通道的測量值分別如下：

其中，

ΔR為傳感器翹曲變形擾動，ΔRΔε為干擾影響量；R₁～R₈代表組成惠斯通全橋8片應變片的電阻值，V代表惠斯通全橋的輸入電壓，ΔV代表惠斯通全橋的輸出電壓。