本發(fā)明涉及一種稱重傳感器，尤其涉及一種用于電子天平的稱重傳感器。

背景技術(shù)：

目前電子天平使用的稱重傳感器基本上都是電磁力補(bǔ)償式，其通常由大量的壓鑄成型件等機(jī)械零件組裝而成。雖然生產(chǎn)制造技術(shù)已經(jīng)成熟，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展完善，對(duì)電子天平內(nèi)所使用的稱重傳感器提出了更高的要求，比如體積小，精度高，量程大，成本低，組裝簡(jiǎn)單等。這樣一來(lái)，傳統(tǒng)的以壓鑄件為主要組裝部件的稱重傳感器(以下簡(jiǎn)稱全組裝式傳感器)由于體積大，零件繁多，裝配復(fù)雜，組裝公差大，質(zhì)量不夠穩(wěn)定而受到技術(shù)發(fā)展的制約。

雖然已經(jīng)有廠家加工出高度集成的單模塊稱重傳感器，如US6886418B2,DE20007781U1,US201110315458A1中所述的稱重傳感器，其主要結(jié)構(gòu)件如承載部、杠桿、固定部、平行導(dǎo)向部等由很窄的線切割槽或者數(shù)控機(jī)床加工槽區(qū)分開(kāi)來(lái)，但加工工藝復(fù)雜，加工成本比較高，報(bào)廢率高；還有廠家生產(chǎn)出半集成化的稱重傳感器，如US6472618B1，主要部件如承載部、平行導(dǎo)向部、固定部是通過(guò)機(jī)加工而成的一體化結(jié)構(gòu)，但是結(jié)構(gòu)布置不合理，存在裝配不方便，單級(jí)杠桿難于實(shí)現(xiàn)大的杠桿比，四角性能較差等缺陷。

為了解決上述不足之處，本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的稱重傳感器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種配合緊密、體積小、裝配制造容易、成本低且性能優(yōu)異的稱重傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種稱重傳感器，包括：承載部；固定部，所 述固定部包括尾端部、自尾端部的前端面向前延伸的延伸部以及自延伸部的前端面分別向前延伸形成的第一支撐部和第二支撐部，所述第一支撐部、第二支撐部以及延伸部之間形成容置空間，所述承載部至少部分置于所述容置空間內(nèi)，所述承載部與第一支撐部、第二支撐部和延伸部均為分離式設(shè)置；平行導(dǎo)向部，所述平行導(dǎo)向部將尾端部與承載部連接在一起，所述平行導(dǎo)向部、尾端部以及承載部形成收容空間，所述延伸部設(shè)于收容空間內(nèi)，所述平行導(dǎo)向部包括上平行導(dǎo)向片以及下平行導(dǎo)向片，所述上平行導(dǎo)向片以及下平行導(dǎo)向片均與延伸部之間設(shè)有距離。此設(shè)置使傳感器結(jié)構(gòu)緊湊，支撐部的強(qiáng)度和剛度很高，稱重傳感器的體積小，加工、安裝容易，性能好。

所述承載部、平行導(dǎo)向部以及固定部為一體式結(jié)構(gòu)，由整塊材料一體成型而成，所述一體式結(jié)構(gòu)可以是壓鑄成型的一體式結(jié)構(gòu)，也可以是機(jī)加工成型的一體式結(jié)構(gòu)，或者是壓鑄配合機(jī)加工成型得到的一體式結(jié)構(gòu)。

杠桿，所述杠桿設(shè)于收容空間外側(cè)，杠桿更加集成化。所述杠桿為對(duì)稱式框形結(jié)構(gòu)，相對(duì)于非對(duì)稱的單邊結(jié)構(gòu)對(duì)稱結(jié)構(gòu)使得杠桿工作時(shí)平衡穩(wěn)定性能更優(yōu)。所述杠桿包括內(nèi)部校準(zhǔn)砝碼承重支架和杠桿本體，所述內(nèi)部校準(zhǔn)砝碼承重支架和杠桿本體是一體化結(jié)構(gòu)，尤其在大量程時(shí)，這樣能使性能更好；在另一變化例中，內(nèi)部校準(zhǔn)砝碼承重支架也可以直接安裝在承載體上，尤其對(duì)于中小量程，這樣布置成本低，性能好。

連接簧片，所述連接簧片將承載部與杠桿連接在一起以用作杠桿的力傳遞部。支點(diǎn)簧片，所述支點(diǎn)簧片將第一支撐部、第二支撐部與杠桿連接在一起以用作杠桿的支撐點(diǎn)。所述支點(diǎn)簧片包括將第一支撐部與杠桿連接在一起的第一支點(diǎn)簧片和將第二支撐部與杠桿連接在一起的第二支點(diǎn)簧片，所述第一支點(diǎn)簧片與第二支點(diǎn)簧片分布在連接簧片的兩邊。優(yōu)選地，第一支點(diǎn)簧片和第二支點(diǎn)簧片以連接簧片對(duì)稱設(shè)置。

所述第一支撐部前端面設(shè)有用于安裝第一支點(diǎn)簧片的第一安裝區(qū)域，所述第二支撐部的前端面設(shè)有用于安裝第二支點(diǎn)簧片的且與第一安裝區(qū)域共面的第二安裝區(qū)域，所述承載部的前端面包括用于安裝連接簧片的第三安裝區(qū)域，所述第三安裝區(qū)域與第一安裝區(qū)域和第二安裝區(qū)域?yàn)榉枪裁嬖O(shè)置。此非共面的距離差，會(huì)影響 杠桿的杠桿比，因此，不同的距離差可以適應(yīng)不同的量程。

所述承載部包括主體部以及自主體部的前端面向前延伸形成的附加部，所述附加部橫截面上的面積小于主體部橫截面上的面積。此設(shè)置便于控制第三安裝區(qū)域的形位公差精度，提高傳感器的稱量性能，降低加工成本。

所述上平行導(dǎo)向片以及下平行導(dǎo)向片在其兩端處上和/或下表面上設(shè)有沿橫向延伸的凹槽，所述上下平行導(dǎo)向片在凹槽處形成薄片，優(yōu)選地至少一端的凹槽(或每一凹槽)被一個(gè)開(kāi)口分成左右兩部分。所述凹槽處形成的薄片可為如下結(jié)構(gòu)：雙面弧形結(jié)構(gòu)、單面弧形結(jié)構(gòu)、雙面方形結(jié)構(gòu)或者單面方形結(jié)構(gòu)。其中雙面弧形結(jié)構(gòu)或單面弧形結(jié)構(gòu)更容易消除應(yīng)力集中的影響，性能較好；而雙面方形結(jié)構(gòu)或者單面方形結(jié)構(gòu)更容易加工，成本更低。

所述上平行導(dǎo)向片和下平行導(dǎo)向片在橫向方向上靠近尾端部的寬度是固定部的寬度，優(yōu)先大于靠近承載部的上、下平行導(dǎo)向片的寬度。這樣能使傳感器的四角性能更好。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種電子天平，包括如上所述的稱重傳感器。

本發(fā)明提供的電子天平及其稱重傳感器相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)勢(shì)：提出了一種介于全組裝式稱重傳感器和高度集成的單模塊稱重傳感器之間的新型傳感器，而且稱重傳感器的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，合理，體積更加小巧，組裝更加方便，成本更加經(jīng)濟(jì)，性能更加優(yōu)異。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。

附圖說(shuō)明

包括附圖是為提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說(shuō)明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中：

圖1為本發(fā)明的稱重傳感器的立體分解圖。

圖2為本發(fā)明的稱重傳感器的部分立體圖。

圖3為圖2的A-A向剖視圖。

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的部分立體圖。

圖5為本發(fā)明杠桿的立體圖。

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的內(nèi)校支架的立體圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供一種稱重傳感器100，其包括集成化模塊1、杠桿2、連接簧片3、支點(diǎn)簧片41及42、線圈5、內(nèi)校砝碼6、內(nèi)校砝碼驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7。

請(qǐng)參閱圖2以及圖3所示，集成化模塊1包括承載部11、固定部12以及將承載部11與固定部12連接起來(lái)的平行導(dǎo)向部13。在本實(shí)施方式中，承載部11、固定部12以及平行導(dǎo)向部13為一體式的機(jī)構(gòu)，由整塊材料一體成型而成。所述一體式結(jié)構(gòu)可以是壓鑄成型的一體式結(jié)構(gòu)，也可以是機(jī)加工成型的一體式結(jié)構(gòu)，或者是壓鑄配合機(jī)加工成型得到的一體式結(jié)構(gòu)，如此設(shè)置，可以使稱重傳感器100具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、組裝方便、成本經(jīng)濟(jì)以及性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

承載部11包括主體部111、自主體部111的前端面向前延伸形成的附加部112以及自主體部111的上表面向上延伸形成的連接部113。附加部112在橫截面上的面積小于主體部111在橫截面上的面積，此設(shè)置便于控制第三安裝區(qū)域1121的形位公差精度，提高傳感器的稱量性能，降低加工成本。

固定部12包括尾端部121、自尾端部121的前端面向前延伸形成的延伸部122以及自延伸部122的前端面分別向前延伸形成的第一支撐部123和第二支撐部124。所述第一支撐部123和第二支撐部124及延伸部122之間設(shè)有容置空間125，容置空間125為貫通式結(jié)構(gòu)，主體部111置于容置空間125內(nèi)且與容置空間之間為分離式設(shè)置。當(dāng)力施加在承載部11上，承載部11在容置空間125內(nèi)發(fā)生沿豎直方向的移動(dòng)。在本發(fā)明中，承載部11可以部分或者全部設(shè)于容置空間125內(nèi)，此設(shè)置使傳感器結(jié)構(gòu)緊湊，支撐部的強(qiáng)度和剛度很高，體積小，性能好，加工、安裝容易。

所述第一支撐部123前端面設(shè)有用于安裝第一支點(diǎn)簧片41的第一安裝區(qū)域1231，所述第二支撐部124的前端面設(shè)有用于安裝第二支點(diǎn)簧片42的且與第一安 裝區(qū)域1231共面的第二安裝區(qū)域1241，所述承載部11的前端面包括用于安裝連接簧片3的第三安裝區(qū)域1121，所述第三安裝區(qū)域1121與第一安裝區(qū)域1231和第二安裝區(qū)域1241為非共面設(shè)置。此非共面的距離差，會(huì)影響杠桿的杠桿比，因此，不同的距離差可以適應(yīng)不同的量程。

延伸部122上設(shè)有將承載部11與延伸部122分開(kāi)的分離槽1221。分離槽1221位于收容空間14內(nèi)該分離槽1221優(yōu)選地為機(jī)加工的方式成型，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。

平行導(dǎo)向部13將尾端部121與承載部11連接在一起，平行導(dǎo)向部13、尾端部121以及承載部11形成一個(gè)收容空間14，延伸部122設(shè)于收容空間14內(nèi)，通過(guò)該布置減少了集成化模塊1所占用的體積，材料成本也較低。

平行導(dǎo)向部13包括上平行導(dǎo)向片131以及下平行導(dǎo)向片132。上平行導(dǎo)向片131以及下平行導(dǎo)向片132在靠近承載部11處的上和/或下表面上設(shè)有凹槽1321，在靠近尾端部121處的上和/或下表面上設(shè)有凹槽1322，凹槽1321之間和凹槽1322之間形成薄片。優(yōu)選地凹槽1321被一個(gè)開(kāi)口1323分成左右兩部分，凹槽1322被一個(gè)開(kāi)口1324分成左右兩部分。當(dāng)然靠近承載部11的凹槽1321也可以不被開(kāi)口分成左右兩部分。當(dāng)力施加在承載部11后，平行導(dǎo)向部13被帶動(dòng)，上平行導(dǎo)向片131以及下平行導(dǎo)向片132沿豎直方向平行移動(dòng)。當(dāng)加載時(shí)，凹槽1321之間形成的薄片、凹槽1322之間形成的薄片產(chǎn)生彈性變形，凹槽1321、凹槽1322的機(jī)加工精度已經(jīng)很高，四角誤差只需要進(jìn)行微調(diào)即可。所述凹槽1321之間形成的薄片、凹槽1322之間形成的薄片可為如下結(jié)構(gòu)：雙面弧形結(jié)構(gòu)、單面弧形結(jié)構(gòu)、雙面方形結(jié)構(gòu)或者單面方形結(jié)構(gòu)，其中雙面弧形結(jié)構(gòu)或單面弧形結(jié)構(gòu)更容易消除應(yīng)力集中的影響，性能較好；而雙面方形結(jié)構(gòu)或者單面方形結(jié)構(gòu)更容易加工，成本更低。

上平行導(dǎo)向片131和下平行導(dǎo)向片132在靠近尾端部121的寬度是固定部12的寬度，優(yōu)先大于靠近承載部11的上平行導(dǎo)向片131和下平行導(dǎo)向片132的寬度，這樣能使傳感器的四角性能更好。

請(qǐng)參閱圖5所示，杠桿2可以為一體式的對(duì)稱框形機(jī)構(gòu)，相對(duì)于非對(duì)稱的單邊結(jié)構(gòu)，對(duì)稱結(jié)構(gòu)使得杠桿2工作時(shí)平衡穩(wěn)定性能更優(yōu)。杠桿2設(shè)于收容空間14外側(cè)，杠桿2更加集成化。把內(nèi)部校準(zhǔn)砝碼承重支架21和杠桿本體22集成為一個(gè)一體式機(jī)械件，尤其在大量程時(shí)，性能更好。在另一變化例中，如圖6所示，內(nèi)部 校準(zhǔn)砝碼承重支架21'也可以直接安裝在承載體11上的連接部113處，尤其對(duì)于中小量程，這樣布置成本低，性能好。

連接簧片3的一端固定在附加部112的第三安裝區(qū)域1121上，另一端固定在杠桿2上。連接簧片3將承載部11與杠桿2連接在一起以用作杠桿2的力傳遞部。當(dāng)載荷加載在承載部部11上后，連接簧片3把力傳遞給杠桿2，杠桿2失去平衡，經(jīng)過(guò)杠桿2的長(zhǎng)臂放大后，杠桿2的尾端上的光電檢測(cè)縫23偏離原先的平衡位置。光電位移傳感器檢測(cè)到通過(guò)杠桿2上的光電檢測(cè)縫23的光通量發(fā)生變化，反饋給稱重傳感器電路裝置促使其產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流。此電流流經(jīng)位于杠桿長(zhǎng)臂端的線圈5，線圈5在固定磁場(chǎng)中產(chǎn)生補(bǔ)償力(或稱為平衡力)，使杠桿2重新回到平衡狀態(tài)，即杠桿檢測(cè)縫23回到平衡位置。補(bǔ)償電流經(jīng)電子天平的電路部分進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理即可得到加載載荷的實(shí)際重量。

在本實(shí)施方式中，支點(diǎn)簧片4為兩個(gè)。支點(diǎn)簧片4將第一支撐部123、第二支撐部124與杠桿2連接在一起以用作杠桿2的支撐點(diǎn)。所述支點(diǎn)簧片包括將第一支撐部123與杠桿2連接在一起的第一支點(diǎn)簧片41和將第二支撐部124與杠桿2連接在一起的第二支點(diǎn)簧片42。所述第一支點(diǎn)簧片41與第二支點(diǎn)簧片42分布在連接簧片3的兩邊，優(yōu)選地，第一支點(diǎn)簧片41和第二支點(diǎn)簧片42以連接簧片3對(duì)稱設(shè)置。

圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例，其與上一實(shí)施例的不同是：第一支撐部123'的前端面為階梯狀，且第一安裝區(qū)域1231'向內(nèi)偏移一定的距離。第二支撐部124'的前端面為階梯狀，且第二安裝區(qū)域1241'向內(nèi)偏移一定的距離。第一支點(diǎn)簧片41的一端固定在第一安裝區(qū)域1231'上，另一端固定在杠桿2上；第二支點(diǎn)簧片42的一端固定在第一安裝區(qū)域1241'上，另一端固定在杠桿2上。通過(guò)該設(shè)置可以改變杠桿的杠桿比，以便滿足不同的稱量范圍需求。

本發(fā)明還提供一種電子天平，其包括如上所述的稱重傳感器100，并具有結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，體積更加小巧，組裝更加方便，成本更加經(jīng)濟(jì)，性能更加可靠等特點(diǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見(jiàn)，可對(duì)本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的修改和變型。