【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及受力传感器，尤其涉及一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器、安装方法及检测电路。
技术介绍
1、现有对金属机械结构受力面的受力测量大多采用外加成品传感器的方式，成品传感器对力的测量大多采用惠斯通电桥的方式，受力形变的弹性元件材质为合金，电桥输出为微弱的差分电压信号(其它信号均为差分电压信号进行转换而得)。
2、市场现有的普遍方案的缺点主要有：
3、1、测量的信号为间接测量，不是直接测量的结构形变量，不适用于结构监测的场合。
4、2、传感器外加在受力机构上，精度较低，且精度易受安装影响。
5、3、某些场合传感器安装极为不便，需要替换原机械结构的部分部件，拆装工作量大。
6、4、信号电压为毫伏级，极易受外部电场、磁场的干扰。
7、市场上另有部分成品传感器采用光纤、光栅等方式进行形变测量，因电路复杂，价格较高，难以普及。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器、检测电路及安装方法。
2、根据本专利技术的实施例，提供一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，包括附着在受力机械结构表面的壳体、设置在所述壳体内且可随其同步形变的钢丝弹簧、固定在所述壳体内的电路板，所述电路板上设有与所述钢丝弹簧电性连接且用于将其形变输出为电信号的检测电路。
3、优选的，所述壳体为一面设有开口的长方体结构，与其开口相对的侧面为受力面，所述受力面两侧为焊接面，
4、进一步优选的，所述壳体内固定连接有两个与所述受力面垂直的绝缘层，所述钢丝弹簧设置在两个所述绝缘层之间，且其两端分别与所述绝缘层固定连接。
5、进一步优选的，两个所述绝缘层平行且与所述受力面垂直。
6、再进一步优选的，所述钢丝弹簧的轴线垂直于所述绝缘层。
7、钢丝弹簧作为弹性元件，温度特性好，重复性好。钢丝弹簧因受力产生微形变，在电路中作为电感元件，形变引起电感量的改变。
8、根据本专利技术的实施例，还提供一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
9、步骤一，将壳体的受力面与受力机械结构的表面贴合完整；
10、步骤二，将壳体的焊接面与受力机械结构的表面焊接相连。
11、优选的，所述步骤一中，钢丝弹簧的轴线与受力机械结构弯曲形变的挠曲线位于同一平面内。
12、传感器壳体焊接于受力机械结构的表面上，即附着式安装方式。当机械结构受力产生形变，使传感器壳体受力面发生形变，从而带动内置钢丝弹簧等传感器元件发生形变，改变钢丝弹簧的电感，使得输出信号发生改变。
13、根据本专利技术的实施例，还提供一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的检测电路，包括振荡电路、分压电阻、比较器；
14、所述振荡电路包括三极管q、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电容c1、第二电容c2、第四电容c4、第五电容c5、钢丝弹簧l2；
15、所述三极管q的基极与所述第一电阻r1、所述第二电阻r2的一端连接，所述第一电阻r1的另一端连接电源，所述第二电阻r2的另一端接地；
16、所述三极管q的集电极与电源连接并与所述第一电容c1的一端连接，所述第一电容c1的另一端与所述第二电容c2、所述钢丝弹簧l2的一端连接并还与所述比较器连接；
17、所述三极管q的发射极与所述第二电容c2的另一端连接并还与所述第三电阻r3、所述第四电容c4、所述第五电容c5的一端连接，所述第三电阻r3、所述第四电容c4、所述第五电容c5的另一端接地；
18、所述分压电阻包括第四电阻r4、第五电阻r5，所述比较器与所述第四电阻r4、所述第五电阻r5的一端连接，所述第四电阻r4的另一端连接电源，所述第五电阻r5的另一端接地。
19、优选的，所述三极管q的集电极通过可调电感l1与电源连接。
20、进一步优选的，所述三极管q的基极还通过第六电容c6接地。
21、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
22、振荡电路接通电源后，电流从无到有变化，产生脉冲信号。在脉冲信号中有许多不同频率的谐波，此时lc谐振回路起到选频作用，当lc谐振回路与某一谐波频率相等时，电路产生谐振。通过电路的正反馈振荡幅度不断增大，晶体管进入非线性区，此时放大器放大倍数减小，最后达到平衡，振荡幅度不再变化。振荡波信号输出波形接近正弦波；电路的频率稳定度较高，工作频率范围较大。正弦波经比较器调节，输出方波，频率即表征实际物理量的变化，可用于金属材料的横梁、底座等结构应力检测，起重机载荷测量等场合。
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1.一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，包括附着在受力机械结构表面的壳体(1)、设置在所述壳体(1)内且可随其同步形变的钢丝弹簧(2)、固定在所述壳体(1)内的电路板(3)，所述电路板上设有与所述钢丝弹簧(2)电性连接且用于将其形变输出为电信号的检测电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，所述壳体(1)为一面设有开口的长方体结构，与其开口相对的侧面为受力面(101)，所述受力面(101)两侧为焊接面(102)，其开口处还可拆卸连接有盖体(103)，所述钢丝弹簧(2)的轴线与所述受力面(101)平行。
3.根据权利要求2所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，所述壳体(1)内固定连接有两个间隔设置的绝缘层(4)，所述钢丝弹簧(2)设置在两个所述绝缘层(4)之间，且其两端分别与所述绝缘层(4)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，两个所述绝缘层(4)平行且与所述受力面(101)垂直。
5.根据权利要求4所述的一种基于钢丝弹簧的
6.一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的安装方法，其特征在于，所述步骤一中，钢丝弹簧(2)的轴线与受力机械结构弯曲形变的挠曲线位于同一平面内。
8.一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的检测电路，其特征在于，包括振荡电路、分压电阻、比较器；
9.根据权利要求8所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的检测电路，其特征在于，所述三极管Q的集电极通过可调电感L1与电源连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器的检测电路，其特征在于，所述三极管Q的基极还通过第六电容C6接地。
...【技术特征摘要】
1.一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，包括附着在受力机械结构表面的壳体(1)、设置在所述壳体(1)内且可随其同步形变的钢丝弹簧(2)、固定在所述壳体(1)内的电路板(3)，所述电路板上设有与所述钢丝弹簧(2)电性连接且用于将其形变输出为电信号的检测电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，所述壳体(1)为一面设有开口的长方体结构，与其开口相对的侧面为受力面(101)，所述受力面(101)两侧为焊接面(102)，其开口处还可拆卸连接有盖体(103)，所述钢丝弹簧(2)的轴线与所述受力面(101)平行。
3.根据权利要求2所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传感器，其特征在于，所述壳体(1)内固定连接有两个间隔设置的绝缘层(4)，所述钢丝弹簧(2)设置在两个所述绝缘层(4)之间，且其两端分别与所述绝缘层(4)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于钢丝弹簧的附着式受力传...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢邦天，高钰敏，刘艳，张艳波，孙翠翠，曹志勇，林仲晨，
申请(专利权)人：微特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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