[实用新型]一种测力/扭矩传感器

说明书

本实用新型提供了一种测力/扭矩传感器,包括：弹性基底；陶瓷基片，其设置在所述弹性体上，用于设置测力/扭矩传感器中的其他元件；以及全桥敏感元件，其为厚膜全桥敏感元件，并印烧在所述基片上,用于检测所述金属弹性体发生形变时的扭力值和扭矩值、并多路输出检测结果。本实用新型中的测力/扭矩传感器，通过丝网印刷及高温烧结将全桥敏感元件设置在基片上，获得了一种高内阻、高灵敏度、带桥路补偿的单片厚膜力敏元件，并将其设置在弹性基底上的凹槽内，形成了一种低厚度、高内阻、微功耗的传感器，满足了许多要求传感器低厚度、高内阻、微功耗的电池供电系统的需求。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种测力/扭矩传感器。

背景技术

目前，国内已有各种环形测力传感器，其敏感元件结构均为电阻应变式，即在基底上粘贴金属箔式应变计或半导体应变片将弹性体受力后弹性形变转变为电阻变化，通过组成电桥提供输出。这类结构存在着以下不足：箔式电阻应变片灵敏度低GF=2、温度系数20ppm/℃、尺寸无法做得太小一般4*4mm，做成力环高度H≥15mm，内阻也无法做得很高，一般小于1KΩ，不能满足低外形，微功耗要求；半导体应变片，尺寸虽小内阻可高10K，灵敏度高GF=50—80，用于材料对温度敏感，温度系数大，比金属箔式大50倍，工作温度范围一般-10°～+60℃，难以得到再次提高。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种测力/扭矩传感器，旨在解决现有传感器厚度大功耗高灵敏度低的问题。

本实用新型提出了一种测力/扭矩传感器，包括：

弹性基底；

陶瓷基片，其设置在所述弹性体上，用于设置测力/扭矩传感器中的其他元件；以及

全桥敏感元件，其为厚膜全桥敏感元件，并印烧在所述基片上, 用于检测所述金属弹性体发生形变时的扭力值和扭矩值、并多路输出检测结果。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述弹性基底上设置有凹槽，所述陶瓷基片设置在所述凹槽内。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述凹槽设置在所述弹性基底的侧壁。

进一步地，上述测力扭矩传感器中，所述陶瓷基片以预设间隔相对地粘贴在所述凹槽底部。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述陶瓷基片由氧化铝材料制成。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述全桥敏感元件包括：钌系厚膜和固定在所述钌系厚膜中的全桥敏感电阻。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述全桥敏感电阻包括：力敏电阻以及全桥所需的零位补偿电阻和零点温度补偿电阻。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述弹性基底为环状结构。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述弹性基底由金属材料制作而成。

进一步地，上述测力/扭矩传感器中，所述弹性基底的厚度小于或等于7mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的测力/扭矩传感器，通过丝网印刷及高温烧结将厚膜敏感元件设置在基片上，获得了一种高内阻、高灵敏度的单片厚膜敏感元件，在使用的过程中，将该单片厚膜敏感元件设置在弹性基底上的凹槽内，形成一种低厚度、高内阻、微功耗的传感器。在使用的过程中采用单片厚膜敏感元件降低传感器的尺寸，获得高的内阻、高灵敏度、并能够支撑低外形的高内阻测力传感器，满足在许多要求环形测力垫片传感器厚度低、高内阻、微功耗电池供电系统的需求。