[发明专利]一种拉力传感器的固定导向装置

说明书

技术领域

本发明属于传感器测量应用领域，具体涉及一种具备导向机构的拉力传感器固定装置。

背景技术

拉力传感器隶属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，它使用两个拉力传递部分进行传力，其包含力敏器件和两个拉力传递部分：所述力敏器件含有压电片、压电片垫片；所述拉力传递部分含有基板部分和边缘传力部分。拉力传感器的使用特征是使两个拉力传递部分的两端分别固定在一起，用两端之间的横向作用面将力敏器件夹紧，从而使得力敏器件在外力作用下产生弹性变形。

传统的拉力传感器两端分别与两个拉力传递部分通过线绳连接在一起，借助线绳结构将拉力传递到拉力传感器，从而测出拉力。但由于线绳在传递力的过程中不可避免会产生张力，线绳张力大小、张力的稳定性和均匀性等因素都会给拉力传感器的测量带来准确性、稳定性等问题。此外，由于线绳结构只存在一个维度的约束，在使用过程中，所加载的拉力的作用线可能与传感器受力轴线不重合，很容易给拉力传感器带来倾斜负荷和偏心负荷，从而使测量结果不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种具备导向机构的拉力传感器固定装置，用于固定拉力传感器并对已知方向的拉力进行测量，异于传统的安装固定方式。

为实现上述目的，根据本发明的一个实施例，提出一种拉力传感器固定导向装置，该装置包括：固定模块和导向模块，其中：

所述固定模块包括第一连接件、支撑件、传感器架、第二连接件和固定件，其中：

所述拉力传感器的一端通过所述第一连接件固定安装在所述支撑件上；

所述拉力传感器的另一端通过所述固定件固定安装在所述传感器架上；

所述支撑件与待测拉力传递的一方固定连接，所述传感器架通过第二连接件与待测拉力传递的另一方固定连接；

所述导向模块包括光轴导杆和线轴承，其中：

所述光轴导杆固定安装在所述支撑件的拉力传递方向上；

所述线轴承固定安装在所述传感器架的拉力传递方向上，所述光轴导杆和相应的线轴承与其固定的支撑件和传感器架之间形成了拉力传递方向上的移动副，所述移动副仅赋予了所述拉力传感器固定导向装置在拉力传递方向上的移动自由度。

可选地，所述传感器架与支撑件之间无直接连接。

可选地，所述拉力传感器为S型拉力传感器或板环式拉力传感器。

可选地，所述固定模块还包括止动件，所述止动件与所述第一连接件配合安装，以防止所述第一连接件发生松动。

可选地，所述光轴导杆和线轴承通过过盈配合的安装方式安装在所述支撑件或传感器架上。

可选地，所述光轴导杆和线轴承的数量为一根或一根以上。

可选地，当所述光轴导杆为一根时，所述光轴导杆固定安装在所述支撑件上，并位于所述传感器架的一侧，所述线轴承为一个或一个以上，一个或一个以上的线轴承串联使用，与所述光轴导杆配合组成移动副；当所述光轴导杆为两根时，所述光轴导杆固定安装在所述支撑件上，并分别位于所述传感器架的两侧，与每一个光轴导杆相配合的一个或一个以上的线轴承串联使用，与相应的光轴导杆配合分别组成圆柱副，位于传感器架两侧的两套圆柱副同时使用，形成具有一个自由度的移动副。

可选地，所述止动件、支撑件、传感器架、光轴导杆为刚性体。

可选地，所述止动件、支撑件、传感器架、光轴导杆采用高弹性模量的金属材料制成。

根据本发明的技术方案：由于支撑件与传感器架在光轴导杆的轴向上具有相对运动的自由度，当有拉力施加在支撑件或传感器架上时，支撑件与传感器架之间的相对运动就会传导为拉力传感器中力敏器件的弹性形变，从而引起电信号的变化，进而测出在受力方向上真实的拉力大小。

附图说明

图1为本发明拉力传感器固定导向装置的半剖主视图；

图2为本发明拉力传感器固定导向装置的仰视图；

图3为本发明拉力传感器固定导向装置的等轴侧视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明拉力传感器固定导向装置的半剖主视图，图1右半部分带有阴影的区域为本发明拉力传感器固定导向装置的剖视图，如图1所示，所述拉力传感器固定导向装置包括固定模块和导向模块，其中：

所述固定模块包括第一连接件1、支撑件3、传感器架4、第二连接件7和固定件9，其中：