[发明专利]低型面测力传感器组件

说明书

本申请要求2014年8月3日提交的英国申请号1413735.0的优先权，所述申请出于所有目的如同全部列出一样地在此以引用的方式并入本文。

发明领域和背景

本发明涉及重量测量装置，并且更具体地，涉及采用具有一体式挠曲件的测力传感器组件的称重装置。

测力传感器由于其在测量重量方面的准确性而被广泛地应用于称重秤。此类测力传感器或换能器可具有金属主体，所述金属主体具有大致矩形的周边。周边的相对表面可承载表面安装的电阻应变计，所述电阻应变计互连以形成电桥。主体的中心部分可在应变计下方具有刚性设计的开口，以便在测力传感器的主体中限定期望的弯曲曲线。测力传感器的主体适于并且被设置来向称重平台提供悬臂支撑。因此，当重量施加到称重平台时，测力传感器主体的暂时变形被转换为准确地且可再现地响应所述重量的电信号。当移除平台上的重量时，测力传感器的金属主体被设计来返回到原始的无应力状态。

本发明人已经确定了对提高低型面测力传感器组件的精确度的需要。

概述

根据本发明的教义，提供一种测力传感器组件，其包括：(a)测力传感器主体，所述测力传感器主体包括弹簧元件，所述弹簧元件具有至少部分地由所述测力传感器主体顶面上的顶梁和底梁限定的第一切口窗口，所述窗口穿过所述主体的长尺寸横向设置；(b)适配器，所述适配器适于接收垂直负载，所述适配器设置在测力传感器主体的顶侧上，所述适配器具有远离弹簧元件的第一端和靠近弹簧元件的与第一端相反的第二端，所述适配器具有空载配置(disposition)和有负载的压下配置，在所述有负载的压下配置中，任选地，第二端相对于第一端被压下；(c)至少一个应变感测计，所述至少一个应变感测计结合到弹簧元件，所述应变感测计适于测量弹簧元件中的应变；以及(d)至少二维挠曲构件，所述至少二维挠曲构件具有至少第二切口窗口，所述第二切口窗口穿过所述主体的长尺寸横向设置，所述挠曲构件与弹簧元件机械地相关联，所述挠曲构件沿着测力传感器主体的挠曲纵向部分设置，所述挠曲纵向部分由沿着长尺寸的第二切口窗口长度来限定，所述挠曲构件相对于弹簧元件设置在远侧，即沿着主体的长尺寸的远侧；所述弹簧元件被适配成使得响应于施加在适配器上的向下的力，梁呈现具有至少部分双弯曲行为的初级双弯曲构型；所述适配器被设置成与挠曲构件处于机械关系，以使得在适配器的负载配置中，挠曲构件呈现具有至少部分双弯曲行为的次级双弯曲构型；其中任选地，所述适配器的负载接收位置纵向定位在测力传感器主体的挠曲纵向部分内；并且其中任选地，所述适配器具有远离挠曲构件的锚定端和靠近挠曲构件的自适应端。

根据本发明的另一方面，提供一种测力传感器组件，其包括：(a)适配器，所述适配器适于接收垂直负载并且具有空载配置和负载配置；(b)测力传感器主体，所述测力传感器主体包括弹簧元件，所述弹簧元件具有至少部分地由顶梁和底梁限定的第一切口窗口，所述窗口穿过所述主体横向设置，所述弹簧元件被适配成使得响应于施加在适配器的顶面上的向下的力，梁呈现具有至少部分双弯曲行为的初级双弯曲构型；(c)至少一个应变感测计，所述至少一个应变感测计结合到弹簧元件，所述应变感测计适于测量所述弹簧元件中的应变；(d)至少二维挠曲构件，所述至少二维挠曲构件具有至少第二切口窗口，所述第二切口窗口的至少一部分穿过所述主体横向设置；(e)称重平台；以及(f)基座；所述测力传感器主体设置在所述平台与基座之间，所述主体在沿着主体长度的第一位置处固定到平台，并且在沿着所述长度的第二位置处固定到基座。

根据所描述的优选实施方案中的其他特征，适配器具有空载配置和有负载的压下配置，在所述有负载的压下配置中，第二端相对于第一端被压下。

根据所描述的优选实施方案中的另外一些特征，适配器的负载接收位置纵向定位在测力传感器主体的挠曲纵向部分内。

根据所描述的优选实施方案中的另外一些特征，适配器具有远离挠曲构件的锚定端和靠近挠曲构件的自适应端。

根据所描述的优选实施方案中的另外一些特征，适配器和挠曲构件与测力传感器主体是一体的。

根据所描述的优选实施方案中的另外一些特征，测力传感器主体是一体地包括弹簧元件和挠曲构件以及任选地适配器的整体式测力传感器主体。

根据所描述的优选实施方案中的另外一些特征，测力传感器主体沿其纵向轴线具有第一自适应端和锚定区，弹簧元件纵向设置成远离锚定区、朝向自适应端；并且挠曲构件设置在弹簧元件与自适应端之间。