[发明专利]小尺寸大量程集成式压电六维力传感器的测量方法

摘要

本发明公开了一种小尺寸大量程集成式压电六维力传感器及其测量方法，包括上盖、下盖和分载环，所述上盖的上表面开有圆形中心孔一和同圆分布的四个螺纹孔一，所述下盖开有同圆分布的安装螺纹孔二，所述下盖上表面开有圆环形凹槽和圆形中心孔二，所述中心孔二上放置力敏元件，所述力敏元件上表面与圆形中心孔一下表面接触，所述分载环开有圆形导线孔，所述上盖、分载环、力敏元件和下盖通过螺栓安装在一起，本发明体积小，量程大，工艺性好，测试精度高，使用寿命长，操作简单，成本低。

主权项

1.小尺寸大量程集成式压电六维力传感器，包括包括上盖（1）、分载环（2）和下盖（3），其特征是：所述上盖（1）的上表面（d）开有圆形中心孔（h），所述下盖（3）的上表面（a）开有圆环形凹槽（f），所述下盖（3）开有圆形中心孔（e），所述中心孔（e）上放置力敏元件（4），所述力敏元件（4）的上表面（b）与上盖（1）的下表面（c）相互接触，所述上盖（1）、分载环（2）、下盖（3）和力敏元件（4）通过螺栓（6）和螺母（5）安装在一起；所述所述上盖（1）的中心孔（h）和所述下盖（3）的中心孔（e）通过螺栓（6）将力敏元件（4）施加预紧力；所述下盖（3）开有四个同圆分布的螺纹孔（g），用于传感器的安装固定，通过调节分载环（2）的厚度可以实现不同的分载比；所述力敏元件（4）由三片承受拉压效应的X0°切型晶片（10）、三片承受剪切效应的Y0°切型晶片（11）、八片四分之一电极片（Q5），（Q6），（Q7），（Q8），（Q13），（Q14），（Q15），（Q16）、八片二分之一电极片（Q1），（Q2），（Q3），（Q4），（Q9），（Q10），Q11），（Q12）、两片完整电极片（Q0）、三片绝缘电阻片（12）和两个调整垫片（7）组成，其中，电极片（Q0）用于接地，电极片（Q1）,（Q2）用于输出Fx的测量信号，电极片（Q3）,（Q4）用于输出Fy的测量信号，电极片（Q5）,（Q6）,（Q7）,（Q8）用于输出Mz的测量信号，电极片（Q13），（Q14），（Q15）,（Q16）用于输出Fz的测量信号，电极片（Q9）,（Q10）用于输出Mx的测量信号，电极片（Q11）,（Q12）用于输出My的测量信号。