張力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種應(yīng)用在絲線張力、拉力等測(cè)量的張力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，張力傳感器大多利用霍爾效應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)張力的測(cè)量，其工作原理為:被測(cè)物體通過彈簧片或其它機(jī)械結(jié)構(gòu)，來改變機(jī)械結(jié)構(gòu)中的磁性材料位置，然后使用霍爾效應(yīng)感應(yīng)芯片檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，并輸出對(duì)應(yīng)的模擬電信號(hào)，進(jìn)而反應(yīng)出張力的變化，從而實(shí)現(xiàn)張力檢測(cè)的目的。但這種張力測(cè)量方法存在有以下缺點(diǎn):1)磁性材料隨著時(shí)間會(huì)發(fā)生退磁現(xiàn)象，磁場(chǎng)強(qiáng)度下降，從而使測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)生偏移;2)彈簧片等彈性材料在反復(fù)形變后，會(huì)發(fā)生老化，從而對(duì)張力作用產(chǎn)生的形變發(fā)生改變，造成測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)生偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種張力傳感器，該張力傳感器測(cè)量精確、測(cè)量響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高。
[0004]本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種張力傳感器，包括彈性件和與所述彈性件定位連接的測(cè)力桿，所述彈性件由金屬材質(zhì)一次成型，其包括本體和動(dòng)力臂，其中，所述本體為四邊形體，其上形成有一呈I字型的鏤空部，所述動(dòng)力臂為長條形，其活動(dòng)內(nèi)置于所述本體的鏤空部中，且所述動(dòng)力臂長度方向的一端還與所述鏤空部的內(nèi)側(cè)邊緣一體連接;還在所述本體上并靠近于所述鏤空部的四角部分的位置處各分別定位設(shè)置有一應(yīng)變電阻，且四個(gè)所述應(yīng)變電阻互連形成一個(gè)惠斯頓電橋;所述測(cè)力桿的一端定位連接于所述動(dòng)力臂上。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述本體為長方體結(jié)構(gòu);所述鏤空部由兩個(gè)并排設(shè)置并均沿所述本體寬度方向延伸的長條形鏤空孔、以及一個(gè)沿所述本體長度方向延伸的長方形鏤空孔組成，所述長方形鏤空孔設(shè)置于兩個(gè)所述長條形鏤空孔之間，且兩個(gè)所述長條形鏤空孔和所述長方形鏤空孔依次相互連通；
[0006]所述動(dòng)力臂長度方向的一端與一所述長條形鏤空孔的內(nèi)側(cè)邊緣一體連接，所述動(dòng)力臂長度方向的另一端為自由端，并指向另一所述長條形鏤空孔。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述本體具有兩個(gè)相對(duì)的長側(cè)壁和兩個(gè)相對(duì)的短側(cè)壁，四個(gè)所述應(yīng)變電阻對(duì)稱設(shè)置在所述本體的兩個(gè)長側(cè)壁的外表面上，且同時(shí)四個(gè)所述應(yīng)變電阻還分別正對(duì)于兩個(gè)所述長條形鏤空孔的兩端。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述長條形鏤空孔的兩端均呈圓弧形;且所述長條形鏤空孔兩端的切點(diǎn)處至所述本體的兩個(gè)長側(cè)壁外表面之間的距離滿足如下公式:
[0009]2m: (χ-η) <80%
[0010]式中，m為所述長條形鏤空孔兩端的切點(diǎn)處至所述本體的兩個(gè)長側(cè)壁外表面之間的距離，X為所述本體的寬度，η為所述長方形鏤空孔的寬度。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述動(dòng)力臂與所述本體的寬度比例不小于5%。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述測(cè)力桿的一端垂直連接于所述動(dòng)力臂長度方向的另一端上。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的張力傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):①該張力傳感器包括彈性件和測(cè)力桿，其中彈性件由金屬材質(zhì)一次成型，其包括本體和動(dòng)力臂，本體為四邊形體，其上形成有一呈I字型的鏤空部，動(dòng)力臂為長條形，其活動(dòng)內(nèi)置于本體的鏤空部中，并還與鏤空部的內(nèi)側(cè)邊緣一體連接;還在本體上并靠近于鏤空部的四角部分的位置處各分別定位設(shè)置有一應(yīng)變電阻，且四個(gè)應(yīng)變電阻互連形成一個(gè)惠斯頓電橋;惠斯通電橋是一個(gè)非常靈敏的測(cè)量電路，因此，張力的微小變化就可通過惠斯通電橋反映出來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)張力的大小變化進(jìn)行精確測(cè)量;②彈性件由金屬材質(zhì)一次成型，一方面，彈性件不易變形，當(dāng)張力作用在彈性件上時(shí)，彈性件發(fā)生形變，而當(dāng)失去外力作用后，彈性件就能立即恢復(fù)原狀，從而使該張力傳感器能夠長期保持穩(wěn)定，且對(duì)張力變化的響應(yīng)非常迅速;另一方面，相較于現(xiàn)有技術(shù)采用的陶瓷張力應(yīng)變片，該彈性件耐力沖擊性強(qiáng)，不易損壞，能夠適用于更大范圍的力測(cè)量中。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型所述張力傳感器的一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型所述張力傳感器的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型所述彈性件的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]結(jié)合附圖，作以下說明:
[0018]1——彈性件10——本體
[0019]11——?jiǎng)恿Ρ?00——鏤空部
[0020]2——測(cè)力桿3——應(yīng)變電阻
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面參照?qǐng)D對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]本實(shí)用新型所述的一種張力傳感器，包括彈性件1和與所述彈性件1定位連接的測(cè)力桿2，測(cè)力桿2由金屬或陶瓷等硬質(zhì)材料制成，所述彈性件1由金屬材質(zhì)一次成型，其包括本體10和動(dòng)力臂11，其中，所述本體10為四邊形體，其上形成有一呈I字型的鏤空部100，所述動(dòng)力臂11為長條形，其活動(dòng)內(nèi)置于所述本體10的鏤空部100中，鏤空部為動(dòng)力臂產(chǎn)生形變提供了空間，且所述動(dòng)力臂長度方向的一端還與所述鏤空部100的內(nèi)側(cè)邊緣一體連接;還在所述本體10上并靠近于所述鏤空部的四角部分的位置處各分別定位設(shè)置有一應(yīng)變電阻3，且四個(gè)所述應(yīng)變電阻3互連形成一個(gè)惠斯頓電橋;所述測(cè)力桿2的一端定位連接于所述動(dòng)力臂11上。
[0023]在本實(shí)施例中，所述本體10為長方體結(jié)構(gòu);所述鏤空部100由兩個(gè)并排設(shè)置并均沿所述本體寬度方向延伸的長條形鏤空孔、以及一個(gè)沿所述本體長度方向延伸的長方形鏤空孔組成，所述長方形鏤空孔設(shè)置于兩個(gè)所述長條形鏤空孔之間，且兩個(gè)所述長條形鏤空孔和所述長方形鏤空孔依次相互連通；
[0024]所述動(dòng)力臂11長度方向的一端與一所述長條形鏤空孔的內(nèi)側(cè)邊緣一體連接，