應(yīng)變可以看作是本體由于被施加的力而產(chǎn)生的形變量.形變量可以是本體長(zhǎng)度上的微小變化.應(yīng)變可以是正的(拉伸的)或負(fù)的(壓縮的).
應(yīng)變可以利用多種方法進(jìn)行測(cè)量。在多個(gè)應(yīng)用中,應(yīng)變計(jì)被用來測(cè)量應(yīng)變.例如,應(yīng)變計(jì)經(jīng)常被用來測(cè)量汽車中的可能引起汽車中的部件上的應(yīng)變的扭矩或其它力。
應(yīng)變計(jì)可以以多種形式出現(xiàn).應(yīng)變計(jì)的一種常見形式是金屬應(yīng)變計(jì).典型的金屬應(yīng)變計(jì)正比于應(yīng)變計(jì)中的應(yīng)變量而改變它的電阻.
更具體地,金屬應(yīng)變計(jì)通常包含以網(wǎng)格設(shè)置的非常細(xì)的線或金屬箔片.該網(wǎng)格可以使可承受應(yīng)變的金屬線或箔片的量最大化.網(wǎng)格的橫截面面積可以最小化以減少剪切應(yīng)力和泊松應(yīng)變效應(yīng)。隨著應(yīng)變作用到網(wǎng)格上,網(wǎng)格的電阻會(huì)變化。網(wǎng)格電阻的變化量與作用到網(wǎng)格上的應(yīng)變量成比例.
附圖的簡(jiǎn)更說明
所引入并構(gòu)成本說明書一部分的附圖描繪了在此描述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例,并且與說明書一起解釋了這些實(shí)施例.在附圖中:
附圖1描述了傳感器基板的示例性實(shí)施例;
附圖2描述了傳感器基板的示例性安裝;
附圖3描述了安裝好的傳感器基板的特寫視圖;以及
附圖4描述了傳感器基板的另一個(gè)示例性實(shí)施例。
詳細(xì)說明
傳感器基板是承載一個(gè)或多個(gè)傳感器的基板.這些傳感器可感測(cè)不同的條件,例如物理?xiàng)l件。例如,傳感器基板可包含結(jié)合到傳感器基板的一個(gè)或更多應(yīng)變計(jì)。該傳感器基板可以附接到一軸上.該應(yīng)變計(jì)可以感測(cè)作用到軸上的應(yīng)變(例如扭矩)。
此處描述的示例性實(shí)施例包括承載一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變計(jì)的傳感器基板.該傳感器基板可以附接到可以是扭矩傳感器的一部分的軸上。該傳感器基板可以包含將基板附接到軸上的多個(gè)附接位置.所述附接位置可以被調(diào)整(例如調(diào)節(jié))以適于感測(cè)作用到軸上的應(yīng)變.
附圖1描述了具有多個(gè)感測(cè)元件180的傳感器基板100的示例性實(shí)施例.參考附圖1,傳感器基板100包括第一端110a、第一頸部120a、主體130,第二頸部120b以及第二端110b.
注意,第一端110a與第二端110b相反.第一端110a可以稱為近端,第二端110b可以稱作遠(yuǎn)端。
還注意到,附圖1描述了傳感器基板100的示例性實(shí)施例.傳感器基板100的其它實(shí)施例可包括比附圖1中描述的特征更多的特征或更少的特征.
第一端110a和第二端110b包括附接位置114和曲線部分112.可以提供曲線部分112以適于將傳感器基板100附接到一裝置(例如軸)上.例如,曲線部分112可用于在包括將傳感器基板100附接到所述裝置上的附接過程中使傳感器基板100在所述裝置上對(duì)齊.
附接位置114可以隔開預(yù)定的距離140.距離140可以限定傳遞到端部110中的應(yīng)變量.例如,如將要在下文進(jìn)一步說明的,傳感器基板100可以附接到軸.距離140可以被限定以便使第一端110a和/或第二端110b響應(yīng)于可能作用到軸上的各種力?;诰嚯x140,傳感器基板100響應(yīng)于作用到軸上的特定力可彎曲預(yù)定的量.
距離140可以是附接位置114的外側(cè)邊之間的距離。例如,附接位置114a和附接位置114b的距離140可以是附接位置114a和附接位置114b的離傳感器基板100的中心軸190最遠(yuǎn)的兩側(cè)邊之間的距離.
第一頸部120a和第二頸部120b可以被成型為能夠增強(qiáng)傳感器基板100的柔性的形狀.可以調(diào)整由頸部120a-b提供的柔性以控制傳感器基板100的彎曲.
例如,距離170代表頸部120的寬度??梢哉{(diào)整(例如增加、減少)第一頸部120a的距離170以在特定的力施加到第一端110a之后控制第一端110a的彎曲。類似地,可以調(diào)整第二頸部120b的距離170以在特定的力施加到第二端110b之后控制第二端110b的彎曲.另外地或可替換地,第一頸部120a和第二頸部120b可以彎曲或以其它方式成型以在力作用到這些端部110a-b后分別控制第一端110a和第二端110b的彎曲.
第一頸部120a可以位于第一端110a和主體130的第一側(cè)之間.第二頸部120b可以位于第二端110b和主體130的第二側(cè)之間。主體130的第一側(cè)和第二側(cè)可以在主體的相反的兩端。
第一頸部120a的形狀和/或?qū)挾瓤梢韵薅◤牡谝欢?10a傳遞到主體130的第一側(cè)的應(yīng)變的量.此外,第二頸部120b的形狀和/或?qū)挾瓤梢韵薅◤牡诙?10b傳遞到主體130的第二側(cè)的應(yīng)變的量.
頸部120a-b的形狀和/或距離140可以調(diào)整(例如調(diào)節(jié))以限定感測(cè)元件180處的應(yīng)變的量.例如,假設(shè)一力作用到第一端110a.第一端110a可以響應(yīng)于該力彎曲.所述彎曲可以經(jīng)由傳感器基板100傳遞到可基于所述彎曲感測(cè)力的感測(cè)元件180。
現(xiàn)在假設(shè)已確定感測(cè)元件180不足夠敏感到能感測(cè)作用到第一端110a的特定力.可以調(diào)整附接位置114a-b之間的距離140和/或第一端110a處的頸部120a的形狀以使當(dāng)力作用時(shí)第一端110a能夠彎曲預(yù)定量。調(diào)整可以包括例如增寬第一端110a處的距離140和/或增加頸部120a的深度.所述調(diào)整可以引起傳感器基板100的足夠的彎曲,使得感測(cè)元件180能夠感測(cè)到之前不能感測(cè)到的力,因而導(dǎo)致感測(cè)元件180的敏感度提高。主體130可以包括用于容納感測(cè)元件180的構(gòu)造.這些構(gòu)造可以包括可接收(容納)感測(cè)元件180的平坦部分。例如,主體130可以包括可以基本上平坦的平臺(tái).感測(cè)元件180可以粘合(例如玻璃粘合)到平臺(tái).
主體130還可以包括一個(gè)或多個(gè)彎曲部分122和/或一個(gè)或多個(gè)開口124.彎曲部分122和/或開口124的形狀例如可以部分地基于主體130的所需柔性來限定.應(yīng)該注意的是,可以使用其它的標(biāo)準(zhǔn)來限定彎曲部分122和/或開口124的形狀。例如,彎曲部分122和/或開口124可以用于在包括將傳感器基板100附接到一裝置上的附接過程中適于使傳感器基板100在裝置上對(duì)齊。應(yīng)該注意的是,主體130的其它實(shí)施例可以不包括彎曲部分122和/或開口124,或者包含其它用于對(duì)齊傳感器基板100和/或向主體130提供所需柔性的構(gòu)造.應(yīng)該進(jìn)一步注意的是,傳感器基板100的其它實(shí)施例例如可以具有不同形狀的端部、頸部和/或主體。
附圖2示出了傳感器基板100的示例性裝配200.參考附圖2,傳感器基板100例如可以裝配到軸210上。軸210可以是扭矩傳感器的一部分.軸210可以包括主體部分230和附接區(qū)域240.傳感器基板可以在附接區(qū)域240內(nèi)附接到軸210.
附接區(qū)域240可以包括一個(gè)或多個(gè)平臺(tái)220a-b(例如環(huán)),其尤其可以適于將傳感器基板100附接到軸210.平臺(tái)220a-b可以通過在軸210內(nèi)切出溝槽而形成。在一個(gè)實(shí)施例中,平臺(tái)220a-b包括一個(gè)或多個(gè)平坦部分且傳感器基板100的附接位置114在一個(gè)或多個(gè)平坦部分處附接到軸210上.
傳感器基板100利用焊接技術(shù)(例如電阻焊)可以附接到平臺(tái)220a-b上.然而應(yīng)該注意的是,也可以使用其它用于將傳感器基板100附接到平臺(tái)220a-b的技術(shù).這些技術(shù)可以包括但是不限于卷邊、鉚接、粘合和夾緊.
平臺(tái)220a-b可以起到減少附接區(qū)域240處的應(yīng)力的作用.另外,在平臺(tái)220a-b上具有平坦部分可以起到使附接位置114與軸210的主體部分230隔離的作用.
附圖3描述了安裝好的傳感器基板100的特寫視圖300。參考附圖3并且如上所述,平臺(tái)220可以包含一個(gè)或更多平坦部分。傳感器基板100可以在附接位置114處附接到平臺(tái)220的平坦部分。附接的傳感器基板100的主體130可以被提高到軸210以上,以便使主體130遠(yuǎn)離軸一距離310.從軸210提高主體130可以在主體130和軸210之間產(chǎn)生間隙。該間隙可以起到將傳感器基板100與額外的和/或不想要的應(yīng)變隔離的作用,如果不存在該間隙,該應(yīng)變可由軸210引入到傳感器基板100.
附圖4描述了帶有感測(cè)元件480的傳感器基板400的另一個(gè)示例性實(shí)施例.參考附圖4,傳感器基板400包括第一端410a、第二端410b、頸部420a-d以及主體430.
注意到,第一端410a與第二端410b相反.第一端410a可以稱作近端且第二端410b可以稱作遠(yuǎn)端。
第一端410a和第二端410b包括附接位置414。附接位置414可以間隔預(yù)定距離440.距離440可以限定傳遞到端部410中的應(yīng)變的量.例如,傳感器基板400可以附接到軸上,所述軸例如是軸210(附圖2).距離440可以被限定以使第一端410a和/或第二端410b響應(yīng)于施加到軸上的各種不同力.基于距離440,傳感器基板400可以響應(yīng)于施加到軸上的特定的力而彎曲預(yù)定的量。
距離440可以是附接位置414的外側(cè)邊之間的距離.例如,附接位置414a和附接位置414b的距離440可以是附接位置414a和附接位置414b的離傳感器基板400的中心軸490最近的兩側(cè)邊之間的距離.
頸部420a-d可以被成型為增強(qiáng)傳感器基板400的柔性的形狀.頸部420a-d提供的柔性可以被調(diào)整以控制傳感器基板400的彎曲.
例如,頸部420a-b的寬度和/或長(zhǎng)度可以被調(diào)整(例如增加、減少)以在特定的力施加到第一端410a之后控制第一端410a的彎曲.
頸部420a-b和/或距離440可以被調(diào)整(例如調(diào)節(jié))以限定傳遞到可附接在傳感器基本400上的感測(cè)元件480的應(yīng)變量.例如,假設(shè)一力施加到第一端410a.第一端410a可以響應(yīng)于該力彎曲.所述彎曲經(jīng)由傳感器基板400可以傳遞到可基于所述彎曲感測(cè)所述作用力的感測(cè)元件480上.
現(xiàn)在假設(shè)確定了感測(cè)元件480對(duì)于檢測(cè)施加到第一端410a的特定的力不足夠敏感。可以調(diào)整附接位置414a-b之間的距離440和/或第一端410a處的頸部420a-b的形狀以便當(dāng)施加力時(shí)使第一端410a能夠彎曲預(yù)定的量.調(diào)整可以包括例如增寬第一端410a處的距離440和/或增加頸部420a-b的寬度和/或長(zhǎng)度.所述調(diào)整可以引起傳感器基板400的足夠的彎曲,使得感測(cè)元件480能夠檢測(cè)到之前檢測(cè)不到的力,因此使得感測(cè)元件480的敏感度提高.
主體430可以包括用于容納感測(cè)元件480的構(gòu)造.感測(cè)元件480可以感測(cè)加在傳感器基板400上的應(yīng)變.主體430提供的所述構(gòu)造可以包括可接收(容納)感測(cè)元件480的平坦部分.例如,主體430可以包括可大體平坦的平臺(tái).感測(cè)元件480可以粘合(例如玻璃粘合)到平臺(tái)上.
主體430可以包括一個(gè)或多個(gè)彎曲部分422.彎曲部分422的形狀例如可以部分地基于主體430的所需柔性限定.應(yīng)該注意的是,其它的標(biāo)準(zhǔn)可以被用于限定彎曲部分422的形狀.例如,彎曲部分422可以用于使傳感器基板400在裝置上對(duì)齊以便附接到一裝置.應(yīng)該注意的是,主體430的其它實(shí)施例可以不包括彎曲部分422和/或包含其它特征(例如開口)。應(yīng)該進(jìn)一步注意的是,傳感器基板400的其它實(shí)施例例如可以具有各種不同形狀的端部、頸部和/或主體。
實(shí)施例的前述說明是想提供描述和說明但不是想成為窮盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制成所公開的明確的形式。根據(jù)上文的啟示多種改變和變化是可能的或可以從本發(fā)明的實(shí)踐獲得.
本文使用的元件、作用或指令設(shè)有一個(gè)應(yīng)該被理解為對(duì)本發(fā)明是決定性的或是必要的,除非明確地照此說明.還有,本文所使用的冠詞“一”是想包括一個(gè)或更多項(xiàng)。在僅想要表示一個(gè)項(xiàng)目的地方,使用術(shù)語“一個(gè)”或類似的語言.進(jìn)一步地,短語“基于”是想意味著“至少部分地基于”,除非另行明確陳述。