【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高精度传感领域，涉及一种机器人用高精度拉压力传感器的应变计。
技术介绍
1、随着现代科技的发展，工业设备、医疗设备、人形机器人等自动化、智能化设备需求剧增，随之人工智能技术也得到了飞速发展。智能机器人或机械臂手指的动作以及关节转动是通过高精度拉压力传感器的精确测量、反馈来控制的，从而对手指和关节的运动速度、动作力度进行了精准的控制，实现了自主完成动作的效果。同时，要实现手指和关节的灵活运作，这对拉压力传感器测量弯矩、扭矩、反应速度等提出更高的要求，并且需要高可靠性和高稳定性，以保证极低的故障率和较长的持续运行时间。
2、拉压力传感器的工作原理基于应变效应，即当物体受到外力作用时，会产生形变，这种形变可以间接感知力的大小。具体来说，传感器内部的核心是弹性体，该部件在受到拉力或压力作用时会发生弹性形变，且形变程度与所受外力成正比。弹性体上贴附有电阻应变片，当弹性体发生形变时，应变片的电阻值会随之变化，这是基于电阻率随材料形变而改变的物理原理（称为压阻效应或应变效应）。通常，应变片以电桥电路的形式连接，以便更精确地测量电阻值的变化。当应变片电阻值改变时，电桥电路的输出电压会发生变化，这一变化与所受的力成正比。最终，微弱的电桥输出电压信号需经过信号放大电路进行放大，以提高信号强度，并通过滤波、线性化等信号处理技术，确保输出信号的稳定性和准确性。
3、拉压力传感器不同于液体压力、气体压力测量，因拉压力具有方向性，原有的使用圆膜式应变计的拉压力传感器则存在一些问题，传感器抗偏载性能差，从而造成拉压力传感
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种机器人用高精度拉压力传感器的应变计，提升了拉压力传感器的非线性、重复性、测量精度以及抗偏载能力。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种机器人用高精度拉压力传感器的应变计，包括八个敏感栅和五个焊盘；
4、其中四个敏感栅均布在内圆上，另外四个敏感栅均布在外圆上，内圆和外圆同心设置；同一个圆上，相对的两个敏感栅形成惠斯通电桥的一个桥臂，同一个圆上的两个桥臂，处于惠斯通电桥的对桥上，每个桥臂两端连接一个焊盘，其中两个相邻桥臂端部未连接，形成的半封闭的全桥应变计。
5、优选的，八个敏感栅的电阻值均相等。
6、优选的，八个敏感栅的电阻值均为350ω。
7、优选的，内圆和外圆分别位于传感器加载后，形成的两个应力集中区域中。
8、进一步，内圆和外圆的圆心位于传感器加载后，形成的两个应力集中区域的轴线上。
9、优选的，同一圆上相邻两个敏感栅的夹角为90°。
10、优选的，其中两个相邻桥臂上，分别连接一个调节栅。
11、进一步，惠斯通电桥的每一个桥臂的电阻值均相等。
12、进一步，第一焊盘、第七敏感栅、第八敏感栅和第三焊盘，组成了一个惠斯通桥臂；第三焊盘、第三敏感栅、第四敏感栅、第一调节栅和第五焊盘，组成了一个惠斯通桥臂；第五焊盘、第五敏感栅、第六敏感栅、第二调节栅和第四焊盘，组成了一个惠斯通桥臂；第四焊盘、第一敏感栅、第二敏感栅和第二焊盘，组成了一个惠斯通桥臂；第一焊盘和第二焊盘未短接在一起。
13、进一步，第五焊盘为惠斯通电桥的输出正，第四焊盘为惠斯通电桥的激励正，第三焊盘为惠斯通电桥的激励负，第一焊盘和第二焊盘为惠斯通电桥的输出负。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
15、本专利技术将应变计设置为8个敏感栅，其中四个敏感栅均布在内圆上，另外四个敏感栅均布在外圆上，当进行加载偏载时，敏感栅有互补作用，一侧大，另一侧变小，但整体基本不变，其次，本专利技术设计的全桥电路，各个桥臂电阻平衡，受力后，δr的变化是均匀的，因此，本专利技术应变计提升了拉压力传感器的非线性、重复性、测量精度以及抗偏载能力。
16、进一步，通过调整调节栅的电阻值，平衡惠斯通电阻的初始零点，实现了零点调整，无需额外补偿。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，包括八个敏感栅和五个焊盘；
2.根据权利要求1所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，八个敏感栅的电阻值均相等。
3.根据权利要求1所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，八个敏感栅的电阻值均为350Ω。
4.根据权利要求1所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，内圆和外圆分别位于传感器加载后，形成的两个应力集中区域中。
5.根据权利要求4所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，内圆和外圆的圆心位于传感器加载后，形成的两个应力集中区域的轴线上。
6.根据权利要求1所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，同一圆上相邻两个敏感栅的夹角为90°。
7.根据权利要求1所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，其中两个相邻桥臂上，分别连接一个调节栅。
8.根据权利要求7所述的机器人用高精度拉压力传感器的应变计，其特征在于，惠斯通电桥的每一个桥臂的电阻值均相等。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。