本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種半球頭摩擦傳感器。

背景技術(shù)：

對(duì)于傳感器在生活中隨處可見，而且種類繁多，對(duì)于壓力傳感器也是如此。在現(xiàn)今飛速發(fā)張的時(shí)代背景下，壓力傳感器的要求也越來越高，有特定的壓力檢測(cè)，也有全方面的壓力檢測(cè)，這使得對(duì)壓力傳感器的性能要得到極大的提高，同時(shí)在使用上也是更加的簡(jiǎn)單便捷。而現(xiàn)有的壓力傳感器的檢測(cè)精度上還無法滿足需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決精確檢測(cè)出壓力方向和大小的技術(shù)問題，在于提供一種半球頭摩擦傳感器，解決應(yīng)變片無法精確檢測(cè)出彈性體受力形變的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種半球頭摩擦傳感器，包括全橋應(yīng)變計(jì)、彈性體、信號(hào)輸出部和半球體摩擦頭；

所述彈性體的中部周側(cè)粘貼有兩個(gè)以上的全橋應(yīng)變計(jì)，兩個(gè)以上的全橋應(yīng)變計(jì)沿彈性體的同一個(gè)圓周等間距分布設(shè)置，所述半球體摩擦頭設(shè)置在彈性體的頂面，所述彈性體的底面設(shè)置有固定部，所述信號(hào)輸出部套設(shè)在彈性體的周側(cè)，所述信號(hào)輸出部的側(cè)壁設(shè)置有線孔，所述信號(hào)輸出部用于固定外接設(shè)備的信號(hào)線。

進(jìn)一步地，所述全橋應(yīng)變計(jì)包括第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片和第四應(yīng)變片，第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片和第四應(yīng)變片通過側(cè)邊兩兩依次拼接。

進(jìn)一步地，所述彈性體為鋁合金彈性體、合金鋼彈性體或不銹鋼彈性體。

進(jìn)一步地，所述固定部設(shè)置有固定孔，所述固定孔設(shè)置有兩個(gè)以上，且固定孔沿固定部的同一圓周等間距分布。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)輸出部包括信號(hào)線，所述全橋應(yīng)變計(jì)電連接有一信號(hào)線，信號(hào)線等間距分布在信號(hào)輸出部的周側(cè)。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)線設(shè)置有固定頭，所述固定頭設(shè)置在線孔上，所述固定頭用于固定信號(hào)線并保護(hù)信號(hào)線端部不會(huì)被折損。

進(jìn)一步地，所述線孔設(shè)置有兩個(gè)以上，所述線孔設(shè)置有一固定頭。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：區(qū)別于現(xiàn)有的壓力傳感器其在檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)的靈敏度底，因此導(dǎo)致檢測(cè)出的壓力有一定或較大的誤差，本技術(shù)方案的半球頭摩擦傳感器可以通過彈性體周側(cè)的全橋應(yīng)變計(jì)進(jìn)行感應(yīng)，當(dāng)受到任意方向壓力的作用在半球體摩擦頭處時(shí)，可以較為準(zhǔn)確的得到壓力的方向和大小，而且半球體摩擦頭可以更加靈敏的感應(yīng)到施加的力，因此極大的提高了半球頭摩擦傳感器的靈敏度，以及半球頭摩擦傳感器檢測(cè)的精準(zhǔn)度，滿足人們的需求，從而達(dá)到多方向的檢測(cè)目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中半球頭摩擦傳感器的正視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中半球頭摩擦傳感器的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中全橋應(yīng)變計(jì)的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

10、全橋應(yīng)變計(jì)；101、第一應(yīng)變片；102、第二應(yīng)變片；

103、第三應(yīng)變片；104、第四應(yīng)變片；105、引線；

20、彈性體；201、固定部；202、固定孔；

30、信號(hào)輸出部；301、線孔；302、信號(hào)線；303、固定頭；

40、半球體摩擦頭。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

請(qǐng)參閱圖1、圖2以及圖3，本發(fā)明一種半球頭摩擦傳感器，包括全橋應(yīng)變計(jì)10、彈性體20、信號(hào)輸出部30和半球體摩擦頭40；

所述彈性體的中部周側(cè)粘貼有兩個(gè)以上的全橋應(yīng)變計(jì)，兩個(gè)以上的全橋應(yīng)變計(jì)沿彈性體的同一個(gè)圓周等間距分布設(shè)置，所述半球體摩擦頭設(shè)置在彈性體的頂面，所述彈性體的底面設(shè)置有固定部201，所述信號(hào)輸出部套設(shè)在彈性體的周側(cè)，所述信號(hào)輸出部的側(cè)壁設(shè)置有線孔301，所述信號(hào)輸出部用于固定外接設(shè)備的信號(hào)線。所述全橋應(yīng)變計(jì)包括第一應(yīng)變片101、第二應(yīng)變片102、第三應(yīng)變片103和第四應(yīng)變片104，第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片和第四應(yīng)變片通過側(cè)邊兩兩依次拼接。所述彈性體為鋁合金彈性體、合金鋼彈性體或不銹鋼彈性體。所述固定部設(shè)置有固定孔202，所述固定孔設(shè)置有兩個(gè)以上，且固定孔沿固定部的同一圓周等間距分布。所述信號(hào)輸出部包括信號(hào)線302，所述全橋應(yīng)變計(jì)電連接有一信號(hào)線，信號(hào)線等間距分布在信號(hào)輸出部的周側(cè)。所述信號(hào)線設(shè)置有固定頭303，所述固定頭設(shè)置在線孔上，所述固定頭用于固定信號(hào)線并保護(hù)信號(hào)線端部不會(huì)被折損。所述線孔設(shè)置有兩個(gè)以上，所述線孔設(shè)置有一固定頭。

在某個(gè)實(shí)施例中，先通過固定部的固定孔將半球頭摩擦傳感器進(jìn)行固定，而固定方式可以使用螺栓、螺釘和釘子等進(jìn)行固定。半球體摩擦頭這樣的形狀可以很好的和施力的物體向接觸，因?yàn)榘雸A球頭的可以便于任意方向上的力施加，會(huì)使得感應(yīng)更加的準(zhǔn)確。光滑的表面不會(huì)劃傷人體或者磨損物品，對(duì)于施加的物體具有一定的保護(hù)作用，同時(shí)提高了傳感器的靈敏度。

而通過改進(jìn)應(yīng)變片的組合方式，將四個(gè)應(yīng)變片拼接成為一個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)，使得半球頭摩擦傳感器的檢測(cè)精度和感應(yīng)的靈敏度提高。而全橋應(yīng)變計(jì)由四個(gè)應(yīng)變片組成，在全橋應(yīng)變計(jì)的電路中將應(yīng)力方向相同的兩個(gè)應(yīng)變片接入電橋的對(duì)邊，而將應(yīng)力方向相反的兩個(gè)應(yīng)變片接入電橋的鄰邊，這樣連接的方式會(huì)使得其輸出的靈敏度比半橋連接的方式提高一倍以上，而且其非線性得到了較大的改善。在半球頭摩擦傳感器的四周粘貼有兩個(gè)以上的全橋應(yīng)變計(jì)，在某個(gè)優(yōu)選的方案中可以選擇八個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)，八個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)圍繞著彈性體的側(cè)壁等間距的粘貼，此時(shí)在信號(hào)輸出部的側(cè)壁可以設(shè)置兩個(gè)或者四個(gè)固定頭，并且通過信號(hào)線與全橋應(yīng)變計(jì)的引線105連接，每個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)可以對(duì)應(yīng)連接一個(gè)信號(hào)線，這樣每個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)具有一個(gè)變化數(shù)值，便于檢測(cè)人員觀察半球頭摩擦傳感器的半球體摩擦頭何處受力。

當(dāng)半球體摩擦頭可以準(zhǔn)確檢測(cè)出施加在半球頭上力，施加力可以是正向的推力、從上至下的壓力和扭力等等，由于一半球頭摩擦傳感器的固定部被固定，都可以讓彈性體的發(fā)生變形，當(dāng)彈性體發(fā)生形變時(shí)，全橋應(yīng)變計(jì)也會(huì)跟隨彈性體發(fā)生一定的形變，也就是在全橋應(yīng)變計(jì)中有兩個(gè)支路，而同一支路的兩個(gè)應(yīng)變片極性相反，即一個(gè)為拉伸一個(gè)為壓縮；而不同支路的對(duì)應(yīng)電阻極性相反，即支路一的第一個(gè)電阻和支路二的第一個(gè)電阻一個(gè)拉伸一個(gè)壓縮。因此在應(yīng)變片發(fā)生形變后，會(huì)將彈性體的變形轉(zhuǎn)換成應(yīng)變片電阻的變化，再通過測(cè)量電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化，進(jìn)而將變化的信號(hào)輸出得到變化的數(shù)值，進(jìn)一步通過對(duì)變化的數(shù)值運(yùn)算，得到壓力的大小。

同時(shí)通過多個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)，以及每個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)的引線都有相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線電連接，使得每個(gè)全橋應(yīng)變計(jì)都有一個(gè)信號(hào)輸出，這樣得到多組電信號(hào)變化的數(shù)值，從而通過多組數(shù)值判斷出受力的方向以及壓力的大小，進(jìn)而達(dá)到準(zhǔn)確定位受力方向，以及準(zhǔn)確得出施加的壓力大小。而在信號(hào)線的與全橋應(yīng)變計(jì)的引線連接端設(shè)置了固定頭，固定頭設(shè)置在信號(hào)輸出部的側(cè)面上，使得信號(hào)線不容易損壞，例如：被折斷、磨損或者在連接處由于拉扯斷開等。對(duì)于彈性體可以是鋁合金彈性體、合金鋼彈性體和不銹鋼彈性體等，不同的材料的彈性體可以滿足不同場(chǎng)合條件下的需求，例如：鋁合金彈性體比重小、屈服強(qiáng)度比高、塑性好且耐腐蝕性強(qiáng)，適用于小量程稱重傳感器這類的設(shè)備或器材上。而合金鋼彈性體的測(cè)量精度高、穩(wěn)定性能好、溫度漂移小、輸出信號(hào)的對(duì)程性好且結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，在拉力傳感器上應(yīng)用較多。不銹鋼彈性體的使用溫度范圍寬、長期的穩(wěn)定性好、功耗低、遲滯誤差小且重復(fù)性好等，適用于金屬應(yīng)變式壓力傳感器等方面的設(shè)備上。使得在使用一半球頭摩擦傳感器時(shí)，可以達(dá)到較高的靈敏度，使得檢測(cè)的準(zhǔn)確性較高，滿足檢測(cè)的需求。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。