一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器，包括輸出軸，四個按對稱結構分布連接在輸出軸上的彈性體組件和安裝于輸出軸內部的放大器組件組成。本實用新型的彈性體具有結構簡單、體積小、輸出靈敏度高、機械加工、熱處理容易等優點。本實用新型一方面對彈性體的應變值具有放大作用，另一方具有將除扭矩外的其它載荷所產生的應變進行去耦的功能。經實驗檢測，本實用新型與公知的應變型扭矩傳感器做對比，其綜合精度提高明顯。具體參數如下：單路加載精度≤0.5％F.S.；復合加載精度≤1.5％F.S.。本實用新型實現維間耦合的自動消除，減小其對彈性體工作區帶來的不利影響，提高傳感器的綜合精度。
【專利說明】
一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器
技術領域
[0001]本實用新型屬于電子感測衡器技術領域，涉及一種抗耦性強、綜合精度高的應變型扭矩傳感器。
【背景技術】
[0002]應變型傳感器是目前國內外使用最多的一種扭矩傳感器。它采用在旋轉軸表面貼應變片的傳統方法，利用適當的電路取得信號，然后進行分析處理，此種傳感器廣泛使用在靜態和低速旋轉系統的扭矩測量上。但目前公知的應變型扭矩傳感器存在抗耦合性能差，在受到復合載荷作用時，其測量精度將大幅度下降，無法滿足使用要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，提供一種抗耦性強、綜合精度高的具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器。
[0004]為實現上述發明目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]—種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器，包括輸出軸(I)、彈性體組件(2)、放大器組件(3)三部分，彈性體組件(2)由彈性體(21)和應變片(22)組成，彈性體(21)具有對稱結構，彈性體(21)上設有應變片(22)，放大器組件(3)由放大器殼體(32)和接插件(31)組成，放大器殼體(32)上設有接插件(31)，所述的彈性體組件(2)共有四個，輸出軸(I)外部四周設有彈性體組件(2)，每兩個彈性體組件(2)的夾角為90度，整體呈對稱結構分布，放大器組件(3)呈半圓型，輸出軸(I)內部設有放大器組件(3)，彈性體組件(2)上的應變片(22)通過導線與放大器組件(3)中接插件(31)連接。
[0006]彈性體組件(2)的彈性體(21)與輸出軸(I)通過銷釘配合，采用焊接形式連接。
[0007]放大器組件(3)的接插件(31)通過螺紋連接固定在放大器殼體(32)上，放大器殼體(32)通過螺紋連接安裝于輸出軸(I)內部。
[0008]所述每個彈性體(21)最大應變區內粘貼有兩個應變片(22)，八個應變片(22)組成惠斯通電橋結構。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有的優點和技術效果如下所述:
[0010]1、本實用新型中彈性體組件中采用了基于應力集中理論所設計的對稱結構彈性體，彈性體組件結構如圖3所示。該結構的應變區域集中在彈性體中心位置。當結構受載時彈性體扭轉變形，產生的扭轉應變為工作需要值，屬剪應力型傳感器。
[0011]該彈性體具有結構簡單、體積小、輸出靈敏度高、機械加工、熱處理容易等優點。
[0012]2、本實用新型中四個彈性體組件呈對稱方式安裝于輸出軸表面，其安裝角度如圖5所示。四個彈性體上共粘貼有八個應變片，八個應變片組成惠斯通電橋，其接橋方式如圖6所示。該接橋方式一方面對彈性體的應變值具有放大作用，另一方具有將除扭矩外的其它載荷所產生的應變進行去耦的功能。
[0013]經實驗檢測，本實用新型與公知的應變型扭矩傳感器做對比，其綜合精度提高明顯。具體參數如下:單路加載精度< 0.5 % F.S.;復合加載精度< 1.5 % F.S.。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。
[0015]圖2是圖1的俯視圖。
[0016]圖3是3彈性體組件的結構示意圖。
[0017]圖4是放大器組件的結構示意圖。
[0018]圖5是彈性體組件安裝位置示意圖。
[0019]圖6是本實用新型的電橋結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將結合附圖對本【實用新型內容】做進一步說明，但本實用新型的實際制作結構并不僅限于下述的實施例。
[0021]參見附圖1、2，本實用新型所述的具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器由輸出軸
1、四個彈性體組件2和放大器組件3三個部分組成，彈性體組件2由彈性體21和應變片22組成，彈性體21具有對稱結構，彈性體21上設有應變片22，放大器組件3由放大器殼體32和接插件31組成，放大器殼體32上設有接插件31，所述的彈性體組件2共有四個，輸出軸I外部四周設有彈性體組件2，每兩個彈性體組件2的夾角為90度，整體呈對稱結構分布，彈性體組件2的彈性體21與輸出軸I通過銷釘配合，采用焊接形式連接。放大器組件3呈半圓型，輸出軸I內部設有放大器組件3，放大器組件3的接插件31通過螺紋連接固定在放大器殼體32上，放大器殼體32通過螺紋連接安裝于輸出軸I內部。彈性體組件2上的應變片22通過導線與放大器組件3中接插件31連接。
[0022]本實用新型彈性體組件2的結構如圖3所示，包括彈性體21和應變片22，彈性體21具有對稱結構，所述每個彈性體21最大應變區內粘貼有兩個應變片22，八個應變片22組成惠斯通電橋結構。
[0023]本實用新型放大器組件3的結構如圖4所示，由放大器殼體32和接插件31兩部分組成。
[0024]本實用新型彈性體組件2在輸出軸I上的安裝位置如圖5所示。
[0025]本實用新型電橋的接橋方式如圖6所示。
[0026]本實用新型產品的制作步驟為:
[0027]1、將已加工處理的彈性體21工作表面進行清洗、打磨、劃線、刷膠等工藝步驟后將敏感應變片22粘貼于處理表面。
[0028]2、彈性體組件2鑲嵌在輸出軸I表面，通過銷釘定位，采用焊接方式連接。
[0029 ] 3、放大器組件3通過螺釘連接安裝在輸出軸I內部。
[0030] 4、利用導線將八個敏感應變片22構成的電阻町、1?2、1?、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8組成惠斯通橋路，再與接插件31完成電氣連接。
【主權項】
1.一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器，其特征在于:包括輸出軸(I)、彈性體組件(2)、放大器組件(3)三部分，彈性體組件(2)由彈性體(21)和應變片(22)組成，彈性體(21)具有對稱結構，彈性體(21)上設有應變片(22)，放大器組件(3)由放大器殼體(32)和接插件(31)組成，放大器殼體(32)上設有接插件(31)，所述的彈性體組件(2)共有四個，輸出軸(I)外部四周設有彈性體組件(2)，每兩個彈性體組件(2)的夾角為90度，整體呈對稱結構分布，放大器組件(3)呈半圓型，輸出軸(I)內部設有放大器組件(3)，彈性體組件(2)上的應變片(22)通過導線與放大器組件(3)中接插件(31)連接。2.根據權利要求1所述的一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器，其特征在于:彈性體組件(2)的彈性體(21)與輸出軸(I)通過銷釘配合，采用焊接形式連接。3.根據權利要求1所述的一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器，其特征在于:放大器組件(3)的接插件(31)通過螺紋連接固定在放大器殼體(32)上，放大器殼體(32)通過螺紋連接安裝于輸出軸(I)內部。4.根據權利要求1所述的一種具有自去耦功能的應變型扭矩傳感器，其特征在于:所述每個彈性體(21)最大應變區內粘貼有兩個應變片(22)，八個應變片(22)組成惠斯通電橋結構。
【文檔編號】G01L3/00GK205449358SQ201521110135
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發明人】屈文軒, 高波, 楊靜, 吳亞男, 杜咪
【申請人】陜西電器研究所