便于安装的穿孔梁力传感器制造技术

一种便于安装的穿孔梁力传感器，它包括开设孔洞的弹性体，孔洞内设有传感装置，所述的传感装置为石英谐振部件。石英谐振部件由石英晶片卡固在两侧的砧块中组成，砧块上下方设有挡盖，石英晶片底部支架上的电极穿过一个挡盖伸出，砧块与锥面内孔的贴合面也为锥形面，锥度与锥面内孔的内壁相同。本实用新型专利技术将石英谐振部件直接设置在穿孔梁弹性体上，组成力传感装置，它输出频率信号，可使后续处理电路简单，生产加工方便，安装操作简化，成本降低。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种力传感器，尤其是一种将石英谐振部件直接设置在穿孔梁上的力传感器。现有的传感力的传感器各式各样，其中一种传感器的本体为S性弹性体，其传感基本机理如附图说明图1所示。它利用S性弹性体T的侧边感受力，将力F传递到弹性体T中部的圆形孔洞K，圆形孔洞K内壁贴有应变片B。当弹性体T受力时，圆形孔洞K一个45°方向受力向内缩小应变，圆形孔洞K另一相互垂直的45°方向受力向外延伸应变，因此应变片B发生应变。应变片B形变必然引起其上的电阻导电材质的电压变化，通过计量电压的变化得以测出压力大小。但由于这种传感器的输出为模拟电压，加上功耗大，为此电子秤需配置电源滤波器、交直流转换、A/D转换等电路，使产品成本高，携带不方便。而石英谐振式称重传感器能够输出频率信号，大大简化后续电路，低功耗的传感器可以使用直流电池供电。但现有的石英谐振器型传感器结构件较多，用于电子计价秤时，都需附加加载机构，这样一方面增加了材料成本，另一方面引进了机械的误差，而且安装使用也极不方便，生产制造复杂。本技术的目的在于提供一种便于安装的穿孔梁力传感器，其将石英谐振部件直接设置在穿孔梁弹性体上，组成力传感装置，它输出频率信号，可使后续处理电路简单，生产加工方便，安装操作简化，并且能够产生预紧力。本技术的目的是这样实现的一种便于安装的穿孔梁力传感器，它包括开设孔洞的弹性体，孔洞内设有传感装置，所述的传感装置为石英谐振部件所述的石英谐振部件由石英晶片卡固在两侧的砧块中组成，砧块上下方设有挡盖，石英晶片底部支架上的电极穿过一个挡盖伸出。所述的石英晶片可为圆形或方形。所述的孔洞内设有内壁为锥面的内孔，内孔两端与外孔形成台阶。所述的砧块与锥面内孔的贴合面也为锥形面，锥度与锥面内孔的内壁相同所述的挡盖与砧块隔离设置，挡盖放置在台阶上，挡盖周围一圈与孔洞内壁由软性密封胶密封粘和，挡盖与孔洞内壁的台阶之间设有弹性垫圈。所述的弹性体上可开设圆弧槽。所述的圆弧槽可为一个以上，并且可开设在弹性体上的两侧。所述的孔洞可为一个以上，孔洞内可设有石英谐振部件，石英谐振部件放置方向可为相互平行或相互垂直状设置。所述的多个孔洞之间可开设通槽。根据上述技术方案分析可知，本技术结构合理，安装方便，传感器能够输出频率信号，所以可大大简化处理电路结构，而且其能够方便地产生预紧力，测量灵敏度高，又具有温度补偿功能。以下结合附图和具体实施方案对本技术做进一步的详细说明。图1为现有技术结构及弹性体受力形变原理示意图；图2为本技术石英谐振部件结构示意图；图3为本技术带有石英谐振部件一个孔洞实施例结构示意图；图4为本技术分别带有石英谐振部件的两个临近孔洞实施例结构示意图5为本技术分别带有石英谐振部件的两个分开设置孔洞实施例结构示意图；图6为本技术分别带有石英谐振部件的两个分开设置孔洞并且孔洞之间开设通槽的实施例结构示意图；图7为本技术从中间对开设两个孔洞的弹性体加力的受力分解示意图；图8为本技术两个分开设置孔洞中石英谐振部件设置方向相互垂直的实施例结构示意图；图9为本技术三个分开设置孔洞中其中两个设有石英谐振部件设置的实施例结构示意图。参见图2、3，本技术为一种力传感器，它包括中间开设孔洞2的弹性体1，孔洞2内的传感装置为石英谐振部件3。石英谐振部件3由石英晶片4卡固在两侧的砧块5中组成，砧块5上下方设有挡盖6，石英晶片4底部支架7上的电极8穿过一个挡盖伸出。石英晶片4可为圆形或方形。孔洞1内设有内壁为锥面的内孔2，内孔2两端与外孔1形成台阶。砧块5与锥面内孔2的贴合面也为锥形面，锥度与锥面内孔2的内壁相同。当弹性体1受力时，发生形变，孔洞一个45°方向受力向内缩小形变，石英晶片4受向内的挤压力而改变晶体振荡频率，通过其上的电极7发出变化的频率信号，再通过简单的接收电路处理至显示部件，而完成力传感过程。为便于安装，并为补偿加工尺寸带来的误差，降低生产成本，对石英晶片4实施预紧力并方便安装，孔洞1内设有内壁为锥面的内孔2，砧块5与锥面内孔2的贴合面也为锥形面，锥度与锥面内孔2的内壁相同，便于放入石英谐振部件3，放入后，砧块自行向下，可其锥形面的锥度与内孔的内壁向贴合而进一步卡紧，从而对石英谐振部件3产生预紧力，保证石英晶片4频率的变化能够实时随弹性体1受力变化，准确地将信号传递出来。另外，为了进一步提高精度，保证弹性体1上的受力全部传递到石英晶片4上，将弹性体1、挡盖6与石英谐振部件3设为软性接触，因此弹性体1、挡盖6与石英谐振部件3不是直接的硬性连接。砧块5可卡固贴合设在凸台9内壁上，挡盖6与砧块5隔离设置，挡盖6放置在孔洞2与圆锥体凸台9形成的台阶上，挡盖6周围一圈与孔洞2内壁用软性密封胶11密封粘和，挡盖6与孔洞2内壁的台阶之间设有弹性垫圈10。这样当弹性体1受力产生微应变时，由于弹性垫圈10和软性密封胶11的作用，挡盖6上反作用力较小，可忽略不计弹性体1上力集中作用在石英晶片4上，所以这种结构既提高了传感精度，又解决了石英晶片4的密封问题。为调节传感器的灵敏度，修正四角误差，可在弹性体1上可开设圆弧槽12。圆弧槽12可为一个以上，可开设在弹性体1的两侧。通过开设圆弧槽12对弹性体1进行灵敏度调节，可用来改变传感器的量程和修正四角平衡误差。图4、图5分别为本技术的一个弹性体1上开设两个孔洞2、2’，每个孔洞均分别设置安装石英谐振部件3、3’，并且根据需要孔洞可临近或远离设置。在一个弹性体1上安装两个或两个以上石英谐振部件3测量点增多，因此不仅能够进一步提高测量分辨力，还可消除石英谐振部件3的温度漂移的影响，从而对传感器进行温度补偿。同样，孔洞可为三个以上，结构与机理与两个的相雷同，因此不再赘述。另外，图6为本技术弹性体上的两个孔洞2、2’之间开设有通槽13的结构示意图，可提高测量精度。其他作用与上述相同。参见图7，为本技术从中间对开设两个孔洞的弹性体加力的受力分解示意图，图8为分解承受这种中间施力，本技术两个分开设置孔洞2、2’中石英谐振部件3、3’设置方向相互垂直的实施例结构示意图。从图中不难看出，当在弹性体的孔洞2、2’中间施力时，力的分布为与水平呈45度角、且相互垂直，因此石英谐振部件3、3’的设置应与应力方向相对应，以保证正确传感力。图9为本技术另一实施例结构示意图，其弹性体上开设有三个分开设置孔洞中，其中两个孔洞2、2’内设有石英谐振部件3、3’，中间孔洞2”没有设置石英谐振部件3，这样可提高计量精度。权利要求1.一种便于安装的穿孔梁力传感器，它包括开设孔洞的弹性体，孔洞内设有传感装置，其特征在于所述的传感装置为石英谐振部件。2.根据权利要求1所述的便于安装的穿孔梁力传感器，其特征在于所述的石英谐振部件由石英晶片卡固在两侧的砧块中组成，砧块上下方设有挡盖，石英晶片底部支架上的电极穿过一个挡盖伸出。3.根据权利要求2所述的便于安装的穿孔梁力传感器，其特征在于所述的石英晶片可为圆形或方形。4.根据权利要求2所述的便于安装的穿孔梁力传感器，其特征在于所述的孔洞内设有内壁为锥面的内孔，内孔两端与外孔形成台阶。5.根据权利要求1或4所述的便于安装的穿孔梁力传感器，其特征在于所述的砧块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于安装的穿孔梁力传感器，它包括开设孔洞的弹性体，孔洞内设有传感装置，其特征在于：所述的传感装置为石英谐振部件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉鹏，
申请(专利权)人：陈玉鹏，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]