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申请/专利权人：福州大学

摘要：本发明涉及一种基于三个嵌套弹性圆环的单轴力传感器，包括壳体、三个弹性圆环、承载件、固定杆、支撑板、挤压件、侧板、底座、激光测距仪和主控组件，两个侧板通过底座和三个支撑板固定为一体；三个弹性圆环按嵌套的形式布设于支撑板上；承载件安装在三个弹性圆环的顶部，并通过固定杆将三个弹性圆环的顶部嵌套一起，以在外力加载时使三个弹性圆环同步受力；激光测距仪与壳体上的主控组件电性连接，以将测量数据发送给主控组件，所述主控组件根据外力与三个嵌套弹性圆环高度之间的函数关系曲线，计算得到所测外力的大小。该力传感器结构简单，制作成本低，重量轻，易于使用，并且在测量过程中表现出较高的准确性和可靠性。

主权项：1.一种基于三个嵌套弹性圆环的单轴力传感器，其特征在于，包括壳体1、小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6、承载件25、第一固定杆18、第二固定杆20、第三固定杆22、第四固定杆24、第一支撑板12、第二支撑板13、第三支撑板15、第一挤压件3、第二挤压件7、第三挤压件8、第四挤压件9、第五挤压件17、第六挤压件19、第七挤压件21、第八挤压件23、第一侧板11、第二侧板16、底座14、激光测距仪10和主控组件2，所述第一侧板11、第二侧板16通过底座14和第一支撑板12、第二支撑板13、第三支撑板15将其合为一体，所述底座14安装在壳体1内的底面上，壳体1用于保护内部组件；所述小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6按嵌套的形式布设于第一支撑板12、第二支撑板13、第三支撑板15上，并通过第一固定杆18、第二固定杆20、第三固定杆22和第二挤压件7、第三挤压件8、第四挤压件9、第五挤压件17、第六挤压件19、第七挤压件21将其底部固定；三个嵌套的小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6在外力作用下可改变其静态构型的高度，且在不同外力作用下对应不同的静态构型高度；所述承载件25安装在小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6的顶部，并通过第四固定杆24将小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6的顶部嵌套一起，以在外力加载时使小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6同步受力，确保高度变化的一致性；所述激光测距仪10安装在第一侧板11的一侧，且其探测方向朝上，以测量弹性圆环高度的变化，所述激光测距仪10与壳体1上的主控组件2电性连接，以将测量数据发送给主控组件2，所述主控组件2根据外力与小弹性圆环4、中弹性圆环5、大弹性圆环6高度之间的函数关系曲线，计算得到所测外力的大小。

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