專利名稱：壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，特別指用于各領(lǐng)域中大量程、高精度壓力測(cè)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(cè)量的絕對(duì)誤差較大；而小量程傳感器雖然測(cè)量精度較高，但當(dāng)過(guò)載時(shí)會(huì)發(fā)生破壞。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，既需要傳感器有很大的測(cè)量范圍又需要對(duì)小力值的精確測(cè)量。為此，一些研究者采用整體式結(jié)構(gòu)，將大、小量程測(cè)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(wèn)題測(cè)量。因而，研制一種根據(jù)需要，可適用于不同量程和測(cè)量精度的壓力傳感器是符合實(shí)際測(cè)量需求的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)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(lái)實(shí)現(xiàn)大量程、高精度測(cè)量。 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題由如下方案來(lái)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(guò)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。
本實(shí)用新型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(cè)量讀數(shù)
以小量程傳感器的輸出數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，測(cè)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(cè)力讀數(shù)以大量程傳感器為準(zhǔn)，而實(shí)現(xiàn)大量程測(cè)量。在實(shí)際測(cè)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。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、根據(jù)測(cè)量需要可組裝成不同量程和測(cè)量精度的壓力傳感器，拆裝方便、使用靈活。2、無(wú)需額外增加電子控制裝置，測(cè)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)施方式
以下結(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 外。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(guò)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。 現(xiàn)舉一測(cè)量實(shí)例有一個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的測(cè)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(cè)量誤差值為50N，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾推力的測(cè)量是不夠精確。 對(duì)此，采用本壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量，分別選用50kN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1、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(cè)量系統(tǒng)在0 500N測(cè)量范圍內(nèi)最大測(cè)量誤差為 10X0. 01+500 X 1%。= 0. 6N。為了在大于500N 50kN的測(cè)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(zhǎng)度L。假設(shè)彈簧4在自然伸長(zhǎng)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(zhǎng)度為A X (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/ A X (N/m)。
權(quán)利要求壓力傳感器，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(guò)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。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)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(cè)量讀數(shù)以小量程傳感器的輸出數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，測(cè)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(cè)力讀數(shù)以大量程傳感器為準(zhǔn)，而實(shí)現(xiàn)大量程測(cè)量。本壓力傳感器可測(cè)量不同量程和測(cè)量精度，它拆裝方便、使用靈活，測(cè)量系統(tǒng)可靠性高。
文檔編號(hào)G01L1/04GK201476906SQ20092017597
公開(kāi)日2010年5月19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)