[发明专利]测力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测力装置，其包括转换器-传感器组件，转换器-传感器组件具有产生磁场的转换器装置以及对磁场敏感的传感器装置，其中，转换器装置与传感器装置可由作用在测力装置上的作用力彼此相对移动。

背景技术

在WO 2004/083792A1中公开了一种测力单元，其具有用来承受重力的可弹性变形的力转换器以及用来检测力转换器形变并将其变换为电子称重信号的传感器布置，其中，力转换器的第一末端与安装部相连、第二末端携带有力导入部，并且，力转换器构造为具有两个在棒的纵向上间隔的削弱区的空心棒。

在WO 2004/106876A1中公开了一种测力单元，其具有用来承受待确定的压力或拉力的可弹性变形的薄膜力转换器，还具有用来检测力转换器形变并将其变换为电子称重信号的传感器布置，且还具有抗弯的多部件的外壳，外壳具有用来容纳并安装薄膜力转换器以及传感器布置的内部，其中，外壳基本在所有的侧面上包围力转换器并具有通道，薄膜力转换器通过该通道可以承受待确定的力，其中，薄膜力转换器包括居中布置的力导入部，边缘区域包括在至少一个薄膜表面上突出的边缘部，并且，在外壳的内部中设有弹性区域，力转换器的突出边缘可以与该弹性区域确定地接合。

在EP 1335193A2中公开了一种测力装置，其具有至少在一些区域中呈挠性的元件以及固定至该元件的舌形元件，还具有磁体以及对磁场敏感的传感器，其中，舌形元件被设置在挠性元件的两个区域之间，舌形元件在其一端处与挠性元件的区域相连，并且，在挠性元件弹性变形的时候，舌形元件可以在其自由端处相对于另一区域偏斜，借助磁体以及对磁场敏感的传感器可以对所述偏斜进行测量。

发明内容

形成本发明基础的目的是提供一种上述类型的测力装置，该测力装置以简单的方法改善了特征值。

根据本发明，利用上述测力装置实现该目的在于，转换器装置至少包括第一永久磁体和第二永久磁体，其都在纵向上具有基本不变的几何截面，并且，第一永久磁体与第二永久磁体彼此成角度设置。

第一永久磁体与第二永久磁体的彼此成角度的设置使第一永久磁体与第二永久磁体在转换器装置上具有V形设置。通过成角度的设置可以实现高度的磁场聚焦。这改善了转换器-传感器组件的特征值。磁能密度被提高，所以转换器-传感器组件对杂散磁场较不敏感。此外，传感器装置可优选地相对于转换器装置的磁轴对齐。

不必让第一永久磁体与第二永久磁体具有特别的几何形状就可以实现上述的优点。永久磁体构成为具有在纵向上基本不变的截面，也就是说不必设置较薄或较厚的区域。尤其，可使用传统的矩形或圆柱形的棒形磁体。因此可以以廉价的方式实现根据发明的方案。

转换器-传感器组件可以用在多个不同的测力装置或测力单元中，而与保证传感器装置与转换器装置之间相对移动的方式无关。例如可以将根据本发明的转换器-传感器组件用在具有如WO 2004/106876A1或EP 1335193A2所述基本结构的测力装置中。

有利地，第一永久磁体与第二永久磁体为偶极磁体。相应的磁极相对于传感器装置具体定向。由此实现高度的磁场聚焦以及较高的磁能密度。

具体而言，磁北极与磁南极在第一永久磁体的纵向上彼此跟随。这可在传感器装置设置在其中的转换器装置前面的前区域中获得高度的聚焦较高的磁场密度。

由于同种原因，优选使磁北极与磁南极在第二永久磁体的纵向上彼此跟随。

如果第一永久磁体与第二永久磁体构造为基本相同，那么根据本发明的测力装置可以以廉价的方法制成。

在实施例中，第一永久磁体被设置在第一边界面与平行的第二边界面之间。这种矩形磁体可以以简单的方法制成。

由于同种原因，优选使第二永久磁体设置在第一边界面与平行的第二边界面之间。

第一永久磁体的第一边界面与第二永久磁体的第一边界面彼此成锐角是特别有利的。因此，获得第一永久磁体与第二永久磁体的V形设置，并改善磁场的特征值和聚焦，这将导致磁通密度的提高。

例如，第一永久磁体与第二永久磁体可构造为圆柱形的棒形磁体(圆棒磁体)。如果第一永久磁体与/或第二永久磁体为方形的，那么可以获得较高的能量密度。永久磁体的截面沿其纵向呈矩形。

尤其，第一永久磁体与第二永久磁体的纵向彼此成锐角。因此，可以在转换器装置前面的前区域中获得较高的磁场密度。