CN104390686B - 一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体 - Google Patents
一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体，它包括传感器基体上压板（1）、传感器基体上压板支撑点（10）、传感器基体支撑臂（9）、传感器基体感应压力传递杆连接点（2）、传感器基体支撑臂支撑柱（8）、传感器基体感应压力传递杆（3）、传感器基体支撑臂支撑柱压板（7）、传感器基体压头（4）和传感器基体基座（6）。本发明采用杠杆原理，不依赖弹性形变，不存在材料疲劳状态，寿命长可达2年；一体成型，不采用螺栓，保证一致性；所有压的点测出的力相同，线性度高，方便于后期数据处理；对加工精度要求远远低于圆弧结构的基体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体。
背景技术
现在的公路管理越来越向快速化和自动化方向发展，这就要求传感器必须具备快速和运动中准确可靠测车辆重量的能力。
技术1、公路车辆称重地磅：
地磅的技术已经非常成熟了，主要是在工厂、仓库等地方作静态称重之用。但是因为地磅的反应速度太慢，体积巨大，安装麻烦，且只能做静态的测试，所以公路及其附属***称重用地磅的地方还是非常少的，且其感应的应变片的寿命很短，寿命只有三个月；且其受温度影响较大。
技术2、“KISTLER”公司的9195GC(V)筒式中间带压头公路车辆称重压力传感器：
公路称重传感器的最早结构，在公路称重传感器的探索中扮演开拓者的角色。其结构简单，设计不是很复杂；但是它的工艺很难保证，想做得前后方向不同位置施加相同的压力而获得比较一致的测量数据非常不容易(因为感应点会浮动)。如果前后方向不同位置施加相同的压力测量数据不一致，后期数据处理就非常复杂了。而且从理论上讲，它的使用寿命并不长，材料疲劳了弹性发生了变化，测量数据也就随着发生了变化。
技术3、两边带拉杆中间带压头公路车辆称重压力传感器：
筒式中间带压头公路车辆称重压力传感器的降低难度简化版。它降低了传感器的制造难度，但是它的原来的很多关键功能就消失了，测量精度和测量的可靠性和寿命都无法与原来相比。在前后方向不同位置施加力时感应结果是肯定不一致的；它想做精确测试只能从数据处理上下功夫，但这个数据要想做精确处理极其难。并且开放式结构，不好进行防水处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在较粗糙的制作条件下做出比筒式传感器更高的精度的、不依赖弹性形变、不存在材料疲劳状态的、寿命长的用于杠杆式压力传感器的传感器基体，解决前后方向或者左右方向不同位置受相同的压力感应点感应不一致的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体，它包括传感器基体上压板、传感器基体上压板支撑点、传感器基体支撑臂、传感器基体感应压力传递杆连接点、传感器基体支撑臂支撑柱、传感器基体感应压力传递杆、传感器基体支撑臂支撑柱压板、传感器基体压头和传感器基体基座，所述的传感器基体上压板通过两个对称分布的传感器基体上压板支撑点分别与两个对称分布的传感器基体支撑臂连接，两个传感器基体支撑臂的一侧分别与两个对称分布的传感器基体支撑臂支撑柱连接，两个传感器基体支撑臂支撑柱与传感器基体基座连接，两个传感器基体支撑臂支撑柱的中部外侧均设置有对称分布的传感器基体支撑臂支撑柱压板，两个传感器基体支撑臂的另一侧通过两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接点分别与两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接，两个传感器基体感应压力传递杆通过另外两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接点与传感器基体压头连接，传感器基体压头和传感器基体基座之间设置有与传感器感应组件相配合的安装孔。
所述的传感器感应组件包括传感器感应组件垫板、传感器感应组件导电板和传感器感应组件支架，传感器感应组件支架上设置有传感器感应组件晶片，所述的两个传感器感应组件垫板的外侧分别与传感器基体压头和传感器基体基座连接，两个传感器感应组件垫板的平侧与传感器感应组件导电板连接，传感器感应组件导电板与传感器感应组件支架连接。
若在传感器基体上压板前后方向不同位置施加相等的压力，相等的压力就会转化到传感器基体上压板支撑点上，这时两个支撑点的受力向量总和相等。这两个向量总和相等的力通过传感器基体上压板支撑点传递到传感器基体支撑臂。传感器基体支撑臂将力按一定比例分配后通过传感器基体感应压力传递杆连接点和传感器基体感应压力传递杆的组合体传到传感器基体压头，这时它的受力向量总和也相等。压头受到的这两个力又会按照一定的比例分配到相应的晶片，因此这两个力在相应的晶片上体现出的力的向量总和也相等。
本发明的有益效果是：（1）传感器基体采用杠杆原理，不依赖弹性形变，不存在材料疲劳状态，寿命长可达2年；（2）一体成型，不采用螺栓，保证一致性；（3）所有压的点测出的力相同，线性度高，方便于后期数据处理；（4）对加工精度要求远远低于圆弧结构的基体。
附图说明
图1为本发明结构剖面图；
图2为本发明***传感器感应组件后的结构剖面图；
图3为感应组件示意图；
图中，1-传感器基体上压板，2-传感器基体感应压力传递杆连接点，3-传感器基体感应压力传递杆，4-传感器基体压头，5-传感器感应组件，6-传感器基体基座，7-传感器基体支撑臂支撑柱压板，8-传感器基体支撑臂支撑柱，9-传感器基体支撑臂，10-传感器基体上压板支撑点，11-传感器感应组件垫板，12-传感器感应组件导电板，13-传感器感应组件支架，14-传感器感应组件晶片。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：
如图1和图2所示，一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体，它包括传感器基体上压板1、传感器基体上压板支撑点10、传感器基体支撑臂9、传感器基体感应压力传递杆连接点2、传感器基体支撑臂支撑柱8、传感器基体感应压力传递杆3、传感器基体支撑臂支撑柱压板7、传感器基体压头4和传感器基体基座6，所述的传感器基体上压板1通过两个对称分布的传感器基体上压板支撑点10分别与两个对称分布的传感器基体支撑臂9连接，两个传感器基体支撑臂9的一侧分别与两个对称分布的传感器基体支撑臂支撑柱8连接，两个传感器基体支撑臂支撑柱8与传感器基体基座6连接，两个传感器基体支撑臂支撑柱8的中部外侧均设置有对称分布的传感器基体支撑臂支撑柱压板7，两个传感器基体支撑臂9的另一侧通过两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接点2分别与两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆3连接，两个传感器基体感应压力传递杆3通过另外两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接点2与传感器基体压头4连接，传感器基体压头4和传感器基体基座6之间设置有与传感器感应组件5相配合的安装孔15。
如图3所示，所述的传感器感应组件5包括传感器感应组件垫板11、传感器感应组件导电板12和传感器感应组件支架13，传感器感应组件支架13上设置有传感器感应组件晶片14，所述的两个传感器感应组件垫板11的外侧分别与传感器基体压头4和传感器基体基座6连接，两个传感器感应组件垫板11的平侧与传感器感应组件导电板12连接，传感器感应组件导电板12与传感器感应组件支架13连接。
若在传感器基体上压板1前后方向不同位置施加相等的压力，相等的压力就会转化到传感器基体上压板支撑点10上，这时两个支撑点的受力向量总和相等。这两个向量总和相等的力通过传感器基体上压板支撑点10传递到传感器基体支撑臂9。传感器基体支撑臂9将力按一定比例分配后通过传感器基体感应压力传递杆连接点2和传感器基体感应压力传递杆3的组合体传到传感器基体压头4，这时它的受力向量总和也相等。压头受到的这两个力又会按照一定的比例分配到相应的传感器感应组件晶片14，因此这两个力在相应的晶片上体现出的力的向量总和也相等。
Claims (2)
1.一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体，其特征在于：它包括传感器基体上压板（1）、传感器基体上压板支撑点（10）、传感器基体支撑臂（9）、传感器基体感应压力传递杆连接点（2）、传感器基体支撑臂支撑柱（8）、传感器基体感应压力传递杆（3）、传感器基体支撑臂支撑柱压板（7）、传感器基体压头（4）和传感器基体基座（6），所述的传感器基体上压板（1）通过两个对称分布的传感器基体上压板支撑点（10）分别与两个对称分布的传感器基体支撑臂（9）连接，两个传感器基体支撑臂（9）的外侧分别与两个对称分布的传感器基体支撑臂支撑柱（8）对应连接，两个传感器基体支撑臂支撑柱（8）与传感器基体基座（6）连接，两个传感器基体支撑臂支撑柱（8）的中部外侧均设置有一个传感器基体支撑臂支撑柱压板（7），两个传感器基体支撑臂支撑柱压板（7）对称分布，两个传感器基体支撑臂（9）的内侧通过两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接点（2）分别与两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆（3）对应连接，两个传感器基体感应压力传递杆（3）通过另外两个对称分布的传感器基体感应压力传递杆连接点（2）与传感器基体压头（4）连接，传感器基体压头（4）和传感器基体基座（6）之间设置有与传感器感应组件（5）相配合的安装孔（15）。
2.根据权利要求1所述的一种用于杠杆式压力传感器的传感器基体，其特征在于：所述的传感器感应组件（5）包括传感器感应组件垫板（11）、传感器感应组件导电板（12）和传感器感应组件支架（13），传感器感应组件支架（13）上设置有传感器感应组件晶片（14），两个所述的传感器感应组件垫板（11）的外侧分别与传感器基体压头（4）和传感器基体基座（6）连接，两个传感器感应组件垫板（11）的内侧分别与两个传感器感应组件导电板（12）对应连接，两个传感器感应组件导电板（12）与传感器感应组件支架（13）连接。
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