[实用新型]一种大量程的三维力传感器

说明书

本申请涉及一种大量程的三维力传感器，其包括弹性体，所述弹性体包括依次排布的上受力块、下受力块和应变梁，所述应变梁一端连接于所述上受力块，所述应变梁另一端连接于所述下受力块；所述上受力块的轴线和所述下受力块的轴线共线，所述应变梁的数量至少为二，所述应变梁沿所述上受力块的轴线周向均匀分布。本申请具有增大三维力传感器的测量范围的效果。

技术领域

本申请涉及传感器的领域，尤其是涉及一种大量程的三维力传感器。

背景技术

目前，三维力传感器作为测量力的元器件，三维力传感器被广泛地应用在各个机械领域中。

相关技术中，三维力传感器包括弹性体和外套筒，弹性体呈圆柱体结构，弹性体上设有应变梁，应变梁上贴有用于感应力的应变片，外套筒贴紧弹性体外侧壁设置，外套筒用于保护弹性体上的应变片。弹性体的两端面均连接于待测设备，当弹性体两端面受力情况不同时，弹性体发生形变，弹性体上的应变片将力的信号转换为电信号输出，从而三维力传感器能够起到对待测设备测量的功能。

针对上述中的相关技术，应变梁的最大形变量有限，因此三维力传感器的最大量程有限。

实用新型内容

为了增大三维力传感器的测量范围，本申请提供一种大量程的三维力传感器。

本申请提供的一种大量程的三维力传感器采用如下的技术方案：

一种大量程的三维力传感器，包括弹性体，所述弹性体包括依次排布的上受力块、下受力块和应变梁，所述应变梁一端连接于所述上受力块，所述应变梁另一端连接于所述下受力块；所述上受力块的轴线和所述下受力块的轴线共线，所述应变梁的数量至少为二，所述应变梁沿所述上受力块的轴线周向均匀分布。

通过采用上述技术方案，为了保证三维力传感器良好的测量灵敏性，单个应变梁的最大弹性系数不能超过一定值，因此单个应变梁能够测量的最大力有限；上受力块与下受力块之间设置有多个应变梁，且全部应变梁沿上受力块轴线周向均匀分布，因此全部应变梁能够同时承受的力更大，因此本方案能够增大三维力传感器的测量范围。同时，根据各个应变梁的形变情况还能够判断出本方案中，上受力块与下受力块之间各个区域的受力情况。

优选的，还包括内套筒件和外套筒件，所述上受力块和所述下受力块均为圆环形柱状体，所述内套筒件与所述上受力块内壁贴合，所述内套筒件与所述下受力块内壁贴合，所述外套筒件与所述上受力块的外侧壁贴合，所述外套筒件与所述下受力块的外侧壁贴合。

通过采用上述技术方案，上受力块、下受力块、内套筒件和外套筒件将应变梁包围，因此内套筒件和外套筒件能够对应变梁上的应变片起到保护作用。同时，内套筒件和外套筒件还能够对弹性体起到限位作用，减少了测量过程中弹性体发生轴向弯曲形变的可能性，提高了本方案的测量精度。

优选的，所述上受力块远离所述下受力块一端面上设置有卡接环，所述卡接环贴紧所述下受力块的内侧壁设置，所述内套筒件外壁凸出设有适配于所述卡接环的卡接件。

通过采用上述技术方案，在卡接环与卡接件的作用下，内套筒件与上受力块之间可拆卸连接，本方案中的内套筒件拆装更加便捷。

优选的，还包括底盖板，所述底盖板可拆卸连接于所述下受力块远离所述上受力块的端面。

通过采用上述技术方案，底盖板能够对下受力块起保护作用，同时底盖板还能避免灰尘沿下受力块与内套筒件之间的间隙端面进入中心体内，降低了灰尘与应变片接触的可能性。

优选的，所述弹性体还包括连接块，所述连接块与所述下受力块同轴设置，所述连接块呈圆环形柱状体，所述连接块的内侧壁与所述下受力块的外侧壁连接，所述连接块靠近所述上受力块的端面用于与待测设备连接。