CN202083500U - 一种电阻式双法兰扭矩传感器 - Google Patents

一种电阻式双法兰扭矩传感器 Download PDF

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边信祥
贾新彪
秦伟
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Abstract

本实用新型目的在于公开一种电阻式双法兰扭矩传感器，其包括弹性体，所述的弹性体由嵌于两法兰间的两两正交的矩形截面的变直杆构成，弹性体中部设有平面凹部供粘贴应变片，其特征在于，所述的弹性体的两端的法兰设有固定部。与现有的电阻式扭矩传感器相比，本实用新型提供的一种电阻式双法兰扭矩传感器刚性更强，灵敏度更高，使用效果好。

Description

一种电阻式双法兰扭矩传感器
背景技术
本实用新型涉及扭矩传感器领域，具体涉及一种电阻式双法兰扭矩传感器。
技术领域
电阻应变式传感器的基本原理是弹性体(弹性元件，敏感梁)在外作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将外力变换为电信号的过程。通过检测电信号，可以测量外力的大小。
扭矩传感器可对传动设备、扭力弹簧、轴承摩擦力矩等扭矩进行静态测试。
电阻应变式扭矩传感器测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。
传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。弹性轴是敏感元件，在45度和135度的方向上产生最大压应力和拉应力，这个时候承受的主应力和剪应力相等。
测量电桥可以采用半导体电阻应变片，并将它们接成差动全桥，其输出电压正比于扭转轴所受的扭矩。
放大电路采用仪器用放大电路，它由专用仪器用放大电路构成，也有三只单运放电路组合而成，为了使一起具有高精度，必须使灵敏度系数为常数。
在金属电阻应变片的旋转扭矩传感器中，需要解决的技术关键是：
(1)弹性轴的工作区域不应该大于弹性区域的1/3，且取初始段。为了将迟滞误差减低到最底，按照超载能力指数选取最大的轴径。
(2)采用LM型硅扩散力敏全桥应变片，较好的敏感性，很小的非线形度。
现有技术采用的电阻应变式扭矩传感器中，传感部位普遍采用等十字梁结构，这种结构的传感器刚性较差，较难加工且灵敏度偏低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电阻式双法兰扭矩传感器，该扭矩传感器可以提高灵敏度，且传感器的传感部位的刚性满足更高的要求。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种电阻式双法兰扭矩传感器，其包括弹性体，所述的弹性体由嵌于两法兰间的两两正交的矩形截面的变直杆构成，弹性体中部设有平面凹部供粘贴应变片，其特征在于，所述的弹性体的两端的法兰设有固定部。
其中，所述的固定部是位于法兰边缘且贯通法兰成十字形的四个螺孔。
其中，其中一个法兰上设有测量线引出孔。
其中，所述的变直杆的尺寸为4.5mm-5.5mm，所述的应变片的尺寸为1.5mm-2.5mm。
本实用新型的电阻式双法兰扭矩传感器与现有技术相比具有如下优点：
与现有的电阻式扭矩传感器相比，本实用新型提供的一种电阻式双法兰扭矩传感器刚性更强，灵敏度更高。
本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中电阻式双法兰扭矩传感器1的示意图；
图2是本实用新型实施例1中电阻式双法兰扭矩传感器1的俯视图；
图3是本实用新型实施例1中电阻式双法兰扭矩传感器1的剖开图。
主要符号含义：
1电阻式双法兰扭矩传感器            11第一法兰
13测量线引出孔                     2弹性体
21平面凹部                         31第二法兰
121螺丝孔                          122螺丝孔
123螺丝孔                          124螺丝孔
具体实施方式
下面给出本实用新型的较佳的实施例，这些实施例并非限制本实用新型的内容。
实施例1
请见图1所示，本实用新型的实施例展示电阻式双法兰扭矩传感器1，其包括弹性体2，所述的弹性体2由嵌于两法兰11、31间的两两正交的矩形截面的变直杆构成，弹性体2中部设有四面平面凹部21供粘贴应变片(图中未示)，应变片可以连接测量线，所述的弹性体21的两端的法兰11设有供固定用的螺丝孔121、122、123、124，其中螺丝孔121与122正对，螺丝孔123与124正对，法兰11上靠近螺丝孔124的地方还设有测量线引出孔13，测量线从测量线引出孔13引出。
图2是本实用新型实施例1中电阻式双法兰扭矩传感器1的俯视图，图3是一种电阻式双法兰扭矩传感器1的剖开图。
本实用新型中，所述的变直杆的尺寸为4.5mm-5.5mm，优选5mm；所述的应变片的尺寸为1.5mm-2.5mm，优选2mm。
上述实施例仅为本实用新型优选的实施例，并非用于限定本实用新型的内容，本实用新型的保护范围请见权利要求书所记载的内容。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种电阻式双法兰扭矩传感器，其包括弹性体，所述的弹性体由嵌于两法兰间的两两正交的矩形截面的变直杆构成，弹性体中部设有平面凹部供粘贴应变片，其特征在于，所述的弹性体的两端的法兰设有固定部。
2.如权利要求1所述的一种电阻式双法兰扭矩传感器，其特征在于，所述的固定部是位于法兰边缘且贯通法兰成十字形的四个螺孔。
3.如权利要求1或2所述的一种电阻式双法兰扭矩传感器，其特征在于，其中一个法兰上设有测量线引出孔。
4.如权利要求3所述的一种电阻式双法兰扭矩传感器，其特征在于，所述的变直杆的尺寸为4.5mm-5.5mm，所述的应变片的尺寸为1.5mm-2.5mm。
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