一种压电型力敏器件测试工装的制作方法

    专利2022-07-11  106


    本实用新型涉及电特性测试装置技术领域,具体为一种压电型力敏器件测试工装。



    背景技术:

    压电型力敏器件制造的力传感器因其可以高度敏感外力作用,属于力学类传感器,其核心部分力敏结构由复杂的弹簧结构和特殊的悬挑质量块组成。

    针对压电型力敏器件复杂的弹簧结构和特殊的悬挑质量块组成的力敏结构,如何保证压电型力敏器件测试的准确性,首选需保证其力敏结构在z轴方向的倾斜误差角足够小,减小因倾斜导致的力敏结构受力不均引起的测试误差,有效隔离力敏结构在测试过程中受到外力振动干扰。

    因此,需要开发一种满足压电型力敏器件测试的工装。



    技术实现要素:

    本实用新型目的是提供一种压电型力敏器件测试工装,以解决现有技术中的问题。

    为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种压电型力敏器件测试工装,包括工装基座、支撑平台、定位销钉和隔离区,所述工装基座是长方体形状,所述支撑平台是设置在工装基座的上端面的凹槽,所述隔离区是设置在支撑平台上的镂空部分,所述隔离区的一侧设有销槽,所述定位销钉位于销槽内,所述隔离区的内部设有压电型力敏器件,所述工装基座和支撑平台的平面度为2um-5um。

    优选的,所述压电型力敏器件上设有压电型力敏器件力敏结构和设置在压电型力敏器件边缘的压电型力敏器件定位槽。

    优选的,所述隔离区的尺寸与压电型力敏器件的力敏结构相匹配。

    优选的,所述隔离区的深度为1mm-3mm,直径为5mm-20mm,平面度为2um-5um。

    优选的,所述隔离区的边缘设有四个支撑点。

    优选的,所述定位销钉和压电型力敏器件定位槽7相匹配。

    本实用新型至少具备以下有益效果:

    本实用新型提出的压电型力敏器件测试治具,通过微米级平面度确保力敏结构在z轴方向的倾斜误差角达0.01度以内,可有效减小因倾斜导致的力敏结构受力不均引起的测试误差;隔离区是支撑平台的镂空部分,尺寸与压电型力敏器件的力敏结构相匹配,可有效隔离力敏结构受到的外力振动干扰。

    附图说明

    图1为本实用新型的整体结构示意图;

    图2为为本实用新型中压电型力敏器件的结构示意图。

    附图标记中:1、工装基座;2、支撑平台;3、隔离去;4、定位销钉;5、压电型力敏器件;6、压电型力敏器件力敏结构;7、压电型力敏器件定位槽。

    具体实施方式

    下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    实施例

    请参阅图1-2,本实用新型提供一种技术方案:一种压电型力敏器件测试治具,包括工装基座1、支撑平台2、隔离区3和定位销钉4;

    工装基座1为长*宽*高=10cm*5cm*2cm的长方块,材质为耐高温的金属材料,如不锈钢,有利于加工成微米级平面度的平面,平面度达2um-5um,可有效控制z轴方向的倾斜误差角至0.01度,避免压电型力敏器件避免测试过程中力敏结构受力不均。

    支撑平台2为工装基座1的上端面再加工成一个内凹的载台。隔离区3由支撑平台2镂空加工而成,隔离区3尺寸与图2所示压电型力敏器件5相匹配,确保力敏器件5可平稳放置,深度为1mm-3mm,直径为5mm-20mm,平面度为2um-5um。可有效的减小z轴方向的倾斜误差角至0.01度,避免压电型力敏器件避免测试过程中力敏结构受力不均。

    隔离区3的内径与如图2所示压电型力敏器件力敏结构6相匹配,确保力敏结构6处于自由状态。镂空直径5mm-20mm,隔离区3的外边缘设有只保四个支撑点,各个支撑点向内伸出长度为0.5mm,每个支撑点等角度间隔90度。镂空的隔离区3成功避让了压电力敏器件力敏结构6,隔离了力敏结构受到外力振动干扰。

    定位销钉嵌于工装基座1的销槽内,并且与压电型力敏器件定位槽7连接,以利于压电型力敏器件5的精确定位,且确保压电型力敏器件5在测试过程处于稳定状态。

    具体实施步骤如下:

    步骤1:微米级平面度加工

    材料为不锈钢的工装基座1,长*宽*高=10cm*5cm*2cm,加工平面度<3um。在工装基座1的基础上,内铣支撑平台2,加工平面度<3um,水平仪倾斜角度0.01度,保证z轴方向倾斜误差小于0.01度。

    步骤2:隔离区加工

    支撑平台2的基础上,采用电火花工艺加工成镂空结构的隔离区3,镂空直径10mm、只保留支撑平台2的4个支撑点,各个支撑点伸出长度为0.5mm,每个支撑点等角度间隔90度。保证镂空部分有效避让压电力敏器件力敏结构6,避免力敏结构受到外力振动干扰。

    工作原理:本实用新型利用工装基座和支撑平台为压电型力敏器件的载体,微米级平面度确保力敏结构在z轴方向的倾斜误差角达0.01度以内,可有效减小因倾斜导致的力敏结构受力不均引起的测试误差;隔离区是支撑平台的镂空部分,尺寸与压电型力敏器件的力敏结构相匹配,可有效隔离力敏结构受到的外力振动干扰。

    以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

    尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


    技术特征:

    1.一种压电型力敏器件测试工装,其特征在于,包括工装基座(1)、支撑平台(2)、定位销钉(4)和隔离区(3),所述工装基座(1)是长方体形状,所述支撑平台(2)是设置在工装基座(1)的上端面的凹槽,所述隔离区(3)是设置在支撑平台(2)上的镂空部分,所述隔离区(3)的一侧设有销槽,所述定位销钉(4)位于销槽内,所述隔离区(3)的内部设有压电型力敏器件(5),所述工装基座(1)和支撑平台(2)的平面度为2um-5um。

    2.根据权利要求1所述的一种压电型力敏器件测试工装,其特征在于:所述压电型力敏器件(5)上设有压电型力敏器件力敏结构(6)和压电型力敏器件定位槽(7)。

    3.根据权利要求1所述的一种压电型力敏器件测试工装,其特征在于:所述隔离区(3)的尺寸与压电型力敏器件(5)的力敏结构相匹配。

    4.根据权利要求1所述的一种压电型力敏器件测试工装,其特征在于:所述隔离区(3)的深度为1mm-3mm,且隔离区(3)的直径为5mm-20mm。

    5.根据权利要求1所述的一种压电型力敏器件测试工装,其特征在于:所述隔离区(3)的边缘设有四个支撑点。

    6.根据权利要求1所述的一种压电型力敏器件测试工装,其特征在于:所述定位销钉(4)和压电型力敏器件定位槽(7)相匹配。

    技术总结
    本实用新型涉及一种压电型力敏器件测试工装,包括工装基座、支撑平台、定位销钉和隔离区,所述工装基座是长方体形状,所述支撑平台是设置在工装基座的上端面的凹槽,所述隔离区是设置在支撑平台上的镂空部分,所述隔离区的一侧设有销槽,所述定位销钉位于销槽内,所述隔离区的内部设有压电型力敏器件,所述工装基座和支撑平台的平面度为2um‑5um,所述压电型力敏器件上设有压电型力敏器件力敏结构和设置在压电型力敏器件边缘的压电型力敏器件定位槽。本实用新型提出的压电型力敏器件测试治具,可有效减小Z轴方向倾斜误差角导致的力敏结构受力不均引起的测试异常,可有效隔离压电型力敏器件力敏结构受到的外力振动干扰。

    技术研发人员:张汪根;吕文硕;刘大俊
    受保护的技术使用者:上海肇擎传感技术有限公司
    技术研发日:2020.04.30
    技术公布日:2021.03.12

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