專利名稱：壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器，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，它對小力值測量的 絕對誤差較大；而小量程傳感器雖然測量精度較高，但當過載時會發(fā) 生破壞。在實際測量過程中，既需要傳感器有很大的測量范圍又需要 對小力值的精確測量。為此， 一些研究者采用整體式結(jié)構(gòu)，將大、小 量程測力元件整合在一個彈性體上以實現(xiàn)上述應用目的。但是，此種 傳感器制造成本高，且一個傳感器只能針對某一類問題測量。因而， 研制一種根據(jù)需要，可適用于不同量程和測量精度的壓力傳感器是符 合實際測量需求的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問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行有機組合來實現(xiàn)大量程、高 精度測量。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題由如下方案來實現(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 只保護套筒底座以可拆卸方式剛性連接，在保護套筒內(nèi)裝小量程傳感 器，小量程傳感器可在保護套筒內(nèi)往復直線移動，在保護套筒與傳感 器之間加裝直線軸承以減小移動時的摩擦阻力。安裝時，利用過盈配 合將直線軸承外圈與保護套筒內(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套筒和小量程傳感器連接固定。
本發(fā)明還包括如下方案所述小量程傳感器右端露出在保護套筒外。
本壓力傳感器工作原理為設(shè)押頭作用力為F，當F力值較小時， 彈簧的壓縮量較小，由于小量程傳感器右端露在保護套筒外面，大、 小量程傳感器同時工作，此時測量讀數(shù)以小量程傳感器的輸出數(shù)據(jù)為 準，測量精度高；當F力值增大到一定值時，彈簧收縮至作用力的壓 頭與保護套筒接觸，此時，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。此后，測力讀數(shù)以大量程傳感器為準，而實現(xiàn)大量程 測量。在實際測量時，為了避免因數(shù)據(jù)采集的切換而增加電控裝置， 可在線同時對大、小兩個傳感器的數(shù)據(jù)進行采集，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。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、根據(jù)測量需要可組裝成不同量程和測量精 度的壓力傳感器，拆裝方便、使用靈活。2、無需額外增加電子控制 裝置，測量系統(tǒng)可靠性高。


圖1是壓力傳感器的主剖示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖舉實施例如圖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 與一只圓筒形保護套筒3的底座以可拆卸方式剛性連接，在保護套筒
3內(nèi)裝小量程傳感器2，小量程傳感器2右端露出在保護套筒3夕卜。 彈簧4兩端分別與保護套筒3和小量程傳感器2連接固定。小量程傳 感器2可在保護套筒3內(nèi)往復直線移動。在保護套筒3與小量程傳感 器2之間加裝直線軸承5以減小移動時的摩擦阻力。安裝時，利用過 盈配合將直線軸承5的外圈與保護套筒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?，F(xiàn)舉一測量實例有一個航空發(fā)動機牽引力的測量任務，已知發(fā)動機最大牽引力為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誤差為1%。，則該大量程傳感器的最大測量誤差值為50N，這對發(fā)動機尾推力的測量是不夠精確。對此，采 用本壓力傳感器進行測量，分別選用50 kN大量程傳感器1和500N 小量程傳感器2各一個進行組合，并假設(shè)兩傳感器l、 2的最大相對 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，則該測量系統(tǒng)在0~500N測量范圍內(nèi)最大測量誤差為 10x0.01 + 500xH二0.6N。為了在大于500N 50kN的測量范圍內(nèi)使小量 程傳感器2得到保護，需要合理選用彈簧4剛度K和長度L。假設(shè)彈 簧4在自然伸長狀態(tài)下，小量程傳感器2右端距離保護套筒3右端的 伸出長度為AX (m)，因在500N時小量程傳感器2需要得到保護， 因此彈簧4剛度應選為K-500/AX (N/m)。
權(quán)利要求
1、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套筒底座剛性連接，在保護套筒內(nèi)裝小量程傳感器，保護套筒與傳感器之間加裝直線軸承，利用過盈配合將直線軸承外圈與保護套筒內(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 器右端露出在保護套筒外。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓力傳感器，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套筒底座剛性連接，在保護套筒內(nèi)裝小量程傳感器，彈簧兩端分別與保護套筒和小量程傳感器連接固定，保護套筒與傳感器之間加裝直線軸承。當作用F力值較小時，彈簧的壓縮量較小，兩只傳感器同時工作，此時測量讀數(shù)以小量程傳感器的輸出數(shù)據(jù)為準，測量精度高；當F力值增大到一定值時，彈簧收縮，此時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，此時測力讀數(shù)以大量程傳感器為準，而實現(xiàn)大量程測量。本壓力傳感器可測量不同量程和測量精度，它拆裝方便、使用靈活，測量系統(tǒng)可靠性高。
文檔編號G01L1/04GK101644610SQ20091016966
公開日2010年2月10日 申請日期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 申請人:內(nèi)蒙古工業(yè)大學