專利名稱：壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器，特別指用于各領(lǐng)域中大量程、高精度壓 力測量的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的壓力傳感器，通常是大量程的傳感器，它對(duì)小力值測量的 絕對(duì)誤差較大；而小量程傳感器雖然測量精度較高，但當(dāng)過載時(shí)會(huì)發(fā) 生破壞。在實(shí)際測量過程中，既需要傳感器有很大的測量范圍又需要 對(duì)小力值的精確測量。為此， 一些研究者采用整體式結(jié)構(gòu)，將大、小 量程測力元件整合在一個(gè)彈性體上以實(shí)現(xiàn)上述應(yīng)用目的。但是，此種 傳感器制造成本高，且一個(gè)傳感器只能針對(duì)某一類問題測量。因而， 研制一種根據(jù)需要，可適用于不同量程和測量精度的壓力傳感器是符 合實(shí)際測量需求的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種壓力傳感器，這種壓力傳感 器將兩種現(xiàn)有不同量程的壓力傳感器進(jìn)行有機(jī)組合來實(shí)現(xiàn)大量程、高 精度測量。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題由如下方案來實(shí)現(xiàn)壓力傳感器，由兩 只大、小量程傳感器組合而成，其特征是將所述大量程傳感器與一 只保護(hù)套筒底座以可拆卸方式剛性連接，在保護(hù)套筒內(nèi)裝小量程傳感 器，小量程傳感器可在保護(hù)套筒內(nèi)往復(fù)直線移動(dòng)，在保護(hù)套筒與傳感 器之間加裝直線軸承以減小移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。安裝時(shí)，利用過盈配 合將直線軸承外圈與保護(hù)套筒內(nèi)表面、直線軸承內(nèi)圈與小量程傳感器 外表面固定在一起，所述彈簧兩端分別與保護(hù)套筒和小量程傳感器連接固定。
本發(fā)明還包括如下方案所述小量程傳感器右端露出在保護(hù)套筒外。
本壓力傳感器工作原理為設(shè)押頭作用力為F，當(dāng)F力值較小時(shí)， 彈簧的壓縮量較小，由于小量程傳感器右端露在保護(hù)套筒外面，大、 小量程傳感器同時(shí)工作，此時(shí)測量讀數(shù)以小量程傳感器的輸出數(shù)據(jù)為 準(zhǔn)，測量精度高；當(dāng)F力值增大到一定值時(shí)，彈簧收縮至作用力的壓 頭與保護(hù)套筒接觸，此時(shí)，小量程傳感器上受到的壓力值不再繼續(xù)增
加而受到保護(hù)。此后，測力讀數(shù)以大量程傳感器為準(zhǔn)，而實(shí)現(xiàn)大量程 測量。在實(shí)際測量時(shí)，為了避免因數(shù)據(jù)采集的切換而增加電控裝置， 可在線同時(shí)對(duì)大、小兩個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后再根據(jù)兩路輸 出值的情況，離線確定所采用傳感器的輸出值。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、根據(jù)測量需要可組裝成不同量程和測量精 度的壓力傳感器，拆裝方便、使用靈活。2、無需額外增加電子控制 裝置，測量系統(tǒng)可靠性高。


圖1是壓力傳感器的主剖示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉實(shí)施例如圖1所示，本壓力傳感器，由兩只現(xiàn) 有不同量程的大、小壓力傳感器1、 2組合構(gòu)成。將大量程傳感器1 與一只圓筒形保護(hù)套筒3的底座以可拆卸方式剛性連接，在保護(hù)套筒
3內(nèi)裝小量程傳感器2，小量程傳感器2右端露出在保護(hù)套筒3夕卜。 彈簧4兩端分別與保護(hù)套筒3和小量程傳感器2連接固定。小量程傳 感器2可在保護(hù)套筒3內(nèi)往復(fù)直線移動(dòng)。在保護(hù)套筒3與小量程傳感 器2之間加裝直線軸承5以減小移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。安裝時(shí)，利用過 盈配合將直線軸承5的外圈與保護(hù)套筒3內(nèi)表面、直線軸承5內(nèi)圈與小量程傳感器2外表面固定在一起?，F(xiàn)舉一測量實(shí)例有一個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的測量任務(wù)，已知發(fā)動(dòng)機(jī)最大牽引力為50kN。假設(shè)選用一款最大量程為50kN的壓力傳感器，該大量程傳感器的相對(duì)誤差為1%。，則該大量程傳感器的最大測量誤差值為50N，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾推力的測量是不夠精確。對(duì)此，采 用本壓力傳感器進(jìn)行測量，分別選用50 kN大量程傳感器1和500N 小量程傳感器2各一個(gè)進(jìn)行組合，并假設(shè)兩傳感器l、 2的最大相對(duì) 誤差均為1%。、直線軸承5摩擦系數(shù)為0.01、小量程傳感器2自重為 ION，則該測量系統(tǒng)在0~500N測量范圍內(nèi)最大測量誤差為 10x0.01 + 500xH二0.6N。為了在大于500N 50kN的測量范圍內(nèi)使小量 程傳感器2得到保護(hù)，需要合理選用彈簧4剛度K和長度L。假設(shè)彈 簧4在自然伸長狀態(tài)下，小量程傳感器2右端距離保護(hù)套筒3右端的 伸出長度為AX (m)，因在500N時(shí)小量程傳感器2需要得到保護(hù)， 因此彈簧4剛度應(yīng)選為K-500/AX (N/m)。
權(quán)利要求
1、壓力傳感器，由兩只大、小量程傳感器組合而成，其特征是將所述大量程傳感器與一只保護(hù)套筒底座剛性連接，在保護(hù)套筒內(nèi)裝小量程傳感器，保護(hù)套筒與傳感器之間加裝直線軸承，利用過盈配合將直線軸承外圈與保護(hù)套筒內(nèi)表面、直線軸承內(nèi)圈與小量程傳感器外表面固定在一起，所述彈簧兩端分別與保護(hù)套筒和小量程傳感器連接固定。
2、 根據(jù)要求權(quán)利1所述的壓力傳感器，其特征是所述小量程傳感 器右端露出在保護(hù)套筒外。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓力傳感器，由兩只大、小量程傳感器組合而成，主要結(jié)構(gòu)是將大量程傳感器與保護(hù)套筒底座剛性連接，在保護(hù)套筒內(nèi)裝小量程傳感器，彈簧兩端分別與保護(hù)套筒和小量程傳感器連接固定，保護(hù)套筒與傳感器之間加裝直線軸承。當(dāng)作用F力值較小時(shí)，彈簧的壓縮量較小，兩只傳感器同時(shí)工作，此時(shí)測量讀數(shù)以小量程傳感器的輸出數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，測量精度高；當(dāng)F力值增大到一定值時(shí)，彈簧收縮，此時(shí)小量程傳感器上受到的壓力值不再繼續(xù)增加而受到保護(hù)，此時(shí)測力讀數(shù)以大量程傳感器為準(zhǔn)，而實(shí)現(xiàn)大量程測量。本壓力傳感器可測量不同量程和測量精度，它拆裝方便、使用靈活，測量系統(tǒng)可靠性高。
文檔編號(hào)G01L1/04GK101644610SQ20091016966
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者李海濱 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)