买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：济南大学

摘要：本发明公开了一种组合式自解耦压电薄膜三维力传感器及其测量方法，属于传感器及其测控技术领域。结构包括结构包括壳体1，立柱组2，下盖板3，压电薄膜4，上盖板5，上盖6，上盖螺钉7，上盖板螺钉8，下盖板螺钉9，压电膜组10，壳体螺钉11。第一压电薄膜17、第二压电薄膜19、第三压电薄膜22、第四压电薄膜24、压电薄膜4均贴敷在传感器表面，利用压电薄膜产生的应变对三维力进行测量；当传感器上盖6受到空间力Fx、Fy、Fz作用时，第一压电薄膜17、第二压电薄膜19、第三压电薄膜22、第四压电薄膜24、压电薄膜4的压电效应将作用力以相对应的电荷量的形式通过导线输出，其中，压电薄膜4直接测量Fz；第二压电薄膜19和第四压电薄膜24通过对称布置来消除Fy的影响，进而测量Fx，第一压电薄膜17和第三压电薄膜22通过对称布置来消除Fx的影响，测量Fy；本发明不仅可实现对强冲击、瞬变、高动态响应和大量程三维力的测量，而且可以解决多维力的耦合问题。

主权项：1.一种组合式自解耦压电薄膜三维力传感器的测量方法，其特征在于，结构包括壳体1，立柱组2，下盖板3，压电薄膜4，上盖板5，上盖6，上盖螺钉7，上盖板螺钉8，下盖板螺钉9，压电膜组10，壳体螺钉11组成；所述壳体1中壳体下表面a对称布置有4个壳体沉头孔12和壳体安装固定螺纹孔13，中间开有壳体通孔15，侧表面b对称开有4个导线通孔14；所述立柱组2由中间立柱16，第一立柱18、第二立柱20、第三立柱23、第四立柱25组成，所述压电膜组10由第一压电薄膜17、第二压电薄膜19、第三压电薄膜22、第四压电薄膜24组成，所述第二压电薄膜19和第四压电薄膜24沿X方向呈对称分布分别粘贴在第二立柱表面d和第四立柱表面h上，所述第一压电薄膜17和第三压电薄膜22沿Y方向呈对称分布分别粘贴在第一立柱表面c和第三立柱表面g上，所述中间立柱16用于分载压力，所述立柱上表面e均开有螺纹孔26，中间立柱上表面f开有立柱通孔21，通过4个壳体螺钉11将立柱组2和壳体1连接；所述下盖板3上表面i上开有矩形下盖凹槽27，对称布置有4个下盖板螺纹孔28和4个下盖板矩形凹槽29，每个下盖板矩形凹槽下表面j上均开有下盖板沉头孔30，矩形下盖凹槽27中间开有下盖凹槽通孔31；所述下盖板下表面k上均匀布置有5个正方形凹槽32，用于放置立柱组2，通过4个下盖板螺钉9将下盖板3、立柱组2连接；所述上盖板5下表面l上对称布置有4个上盖板沉头孔33和4个上盖板矩形凹槽35，开有矩形上盖板凹槽34，每个上盖板矩形凹槽上表面m上均开有上盖板螺纹孔36，压电薄膜4粘贴在矩形上盖板凹槽上表面n上，矩形上盖板凹槽上表面n中间开有上盖板通孔37，通过4个上盖板螺钉8将上盖板5和下盖板3连接；所述上盖上表面o上对称布置有4个上盖沉头孔38和4个上盖安装固定螺纹孔39，上盖上表面o中间开有上盖通孔40，通过4个上盖螺钉7将上盖6和上盖板5连接；所述测量方法为第一压电薄膜17、第二压电薄膜19、第三压电薄膜22、第四压电薄膜24、压电薄膜4均贴敷在传感器表面，利用产生的应变对三维力进行测量；当传感器上盖6受到空间力Fx、Fy、Fz作用时，第一压电薄膜17、第二压电薄膜19、第三压电薄膜22、第四压电薄膜24、压电薄膜4的压电效应将作用力以相对应的电荷量的形式通过导线输出，其中，压电薄膜4直接测量Fz；第二压电薄膜19和第四压电薄膜24通过对称布置来消除Fy的影响，进而测量Fx，第一压电薄膜17和第三压电薄膜22通过对称布置来消除Fx的影响，测量Fy；假设压电薄膜4输出的电荷量为Q1，第一压电薄膜17输出的电荷量为Q2，第二压电薄膜19输出的电荷量为Q3，第三压电薄膜22输出的电荷量为Q4，第四压电薄膜24输出的电荷量为Q5，则传感器本发明实现测量三维力Fx、Fy、Fz的具体方法如下： 其中d33为压电常数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 济南大学 一种组合式自解耦压电薄膜三维力传感器及其测量方法