专利名称：随机测力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光电复合测量方法中所用的测力传感器，属于广义的随机传感器领域。
背景技术：
本申请人于2003年9月27日向中华人民共和国国家知识产权局提出了一种光电复合测力方法的专利申请，其申请号为03151225.9，它解决了工程测量中，在设备上不能安装在现有实测手段中经常使用那些标准传感器的测力问题，通过应变与力分析的一种倒求技术，即以零件的工作应变直接获得工作载荷的方法，该方法中提出的随机传感器是指用所需测力机械本体零件作为传感器基体，制作其材质与所需测力机械本体零件材质相同的金属小薄片，在小薄片上粘贴电阻应变片，组成测量电桥，接上输入输出信号线，对小薄片标定，然后将其粘贴所需测力机械本体零件测点处而构成。方法对随机传感器的机理，制作方法作了说明，传感器的关键部分金属小薄片的结构尚未完善。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构完善的金属小薄片即随机传感基片的随机传感器，使光电复合测力方法得以实施。
本发明的技术方案是一种随机测力传感器，包括所需测力机械本体零件作为传感器基体及粘贴其上的传感器基片，其特点是，传感器基片为一长方形扁平的金属小薄片，小薄片上下各置有用于标定加载孔，二加载孔内侧置有可折断的沟槽，在二可折断沟槽之间为一测量基区，上部置有水平照准仪，中部粘贴有四片应变片组成测量电桥，下部置有电桥的输入、输出引线端子。
由于有了具体可供实施的随机测力传感器，使光电复合测力方法得以实施，即对即对一些超量级的载荷实测，无需要去加工一个昂贵的压力传感器，从而更无需有标定的烦脑，只要在现场的受力构件上能测取εd，就可以直接获得工作载荷。这种测量既迅速准确，又省时省钱。
图1为随机测力传感器结构主视图；图2为随机测力传感器结构侧视图；图3为应变片贴片与组成的电桥接线方式示意图；图4为金属基片的材料应力线性回复曲线图；图5为金属基片的材料应力滞迟回复曲线图。
具体实施例方式
本发明结合附图和实施例作进一步说明由图1、图2所示，一种随机测力传感器，包括所需测力机械本体零件作为传感器基体及粘贴其上的传感器基片，其特点是，传感器基片为一长方形扁平的金属小薄片1，小薄片上下各置有用于标定加载孔2，二加载孔内侧置有可折断的沟槽3，在二可折断沟槽中心线外侧为标定附加基区，在二可折断沟槽中心线之间为一测量基片，上部置有水平照准仪4，中部粘贴有四片应变片5组成测量电桥，下部置有电桥的输入、输出引线端子6，分别为A、B、C、D。图3为应变片贴片与组成的电桥接线方式示意图，电桥为惠斯登电桥。
上述的传感器基片即金属小薄片1，如图1所示的2a+1段为一整体，称之为原始基片，有置有标定加载孔2的二个标定附助基区，起传感器的标定加载用。在实际使用时，为了减少粘贴面积，二加载孔内侧置有可折断的沟槽3，起折断便利作用，两沟槽3被折断后，留下的中间部分为测量基片1段。本实施例中a＝20mm，1＝40mm，b＝15mm，t＝1.5mm，R＝2mm。
1、可折断沟槽的应变、强度要求a)沟槽净面积A＝b×1/3t，其中b为传感器基片的宽度，t为传感器基片的厚度。
b)在标定时，标定的载荷应在传感器的线弹性范畴内。
c)对应力、应变回复性能好的金属其他材质加工的基片，许可极限范围可根据下式(其中σ*s、σ*b所用材料的相应值)εb＝εbσ*s/350×106Pb＝A/K×σ*b/450×106如图4、图5所示，传感器基片的材料应力、应变恢复性能要求线性度——σ/ε＝常数，恢复的重合度——基在无外荷时(应力)，曲线按原直线恢复应变到零。对滞迟恢复性能差的材料，如图5所示，不可作为传感器基片的材料。
2、传感器基片的材质要求经过大量的试验和现场测试证明，采用45、50号钢及合金钢钢种作为制作传感器基片的材料，都可满足测试和工程精度的要求。
由图1、图2所示，所述的水平照准仪为一个带气泡的水注细管，嵌在二端固定的橡皮固定架7中，安装时水准管严格与二端拉伸孔连线垂直。使测量基片工作时，可以保持帖片的准直度。
权利要求
1.一种随机测力传感器，包括所需测力机械本体零件作为传感器基体及粘贴在其上的传感器基片，其特征在于，传感器基片为一长方形扁平的金属小薄片(1)，小薄片上下各置有用于标定加载孔(2)，二加载孔内侧置有可折断的沟槽(3)，在二可折断沟槽中心线外侧为标定附加基区，在二可折断沟槽中心线之间为一测量基片，上部置有水平照准仪(4)，中部粘贴有四片应变片(5)组成测量电桥，下部置有电桥的输入、输出引线端子(6)。
2.根据权利要求1所述的随机测力传感器，其特征在于，所述的水平照准仪(4)为一个带气泡的水注细管，嵌在二端固定的橡皮固定架(7)中。
全文摘要
本发明公开了一种随机测力传感器，包括传感器基体及粘贴其上的传感器基片，其特点是，传感器基片为一长方形扁平的金属小薄片，小薄片上下各置有用于标定加载孔，二加载孔内侧置有可折断的沟槽，在二可折断沟槽之间为一测量基区，上部置有水平照准仪，中部粘贴有四片应变片组成测量电桥，下部置有电桥的输入、输出引线端子。由于有了具体可供实施的随机测力传感器，使光电复合测力方法得以实施，即对即对一些超量级的载荷实测，无需要去加工一个昂贵的压力传感器，从而更无需有标定的烦脑，只要在现场的受力构件上能测取ε
文档编号G01L1/20GK1614372SQ20041008904
公开日2005年5月11日 申请日期2004年12月2日 优先权日2004年12月2日
发明者瞿志豪, 郁建伟, 张杏耀, 夏荫培, 胡飒英, 柴绍宽 申请人:上海应用技术学院