摘要:針對處于點嚙合狀態下物體間嚙合力的檢測問題，提出薄膜單點力傳感器。根據物體間嚙合力較大的實際檢測狀況，利用碳二硫化鉬壓敏電阻油墨的軸向實心柱式壓阻效應實現對點嚙合物體間嚙合力的檢測。在研究現有成熟的絲網印制工藝基礎上，通過絲網印制技術制作了薄膜單點力傳感器，其厚度為0.15 mm。試驗測試與分析可知：薄膜單點力傳感器能夠檢測出點嚙合物體間的嚙合力；并且該傳感器具有良好的性能，如靈敏度為 962.5Ω/N，分辨力為0.002 N。
關鍵詞：薄膜力傳感器 點嚙合 壓敏電阻油墨 絲網印制

前言

1923年WUSTROW首先系統地提出了咬合力的研究課題，從此人們開始了力傳感器的研究工作。今天力傳感器的研究工作已經取得了長足的進步，形成了壓阻式力傳感器、電容式力傳感器、壓電式力傳感器和電感式力傳感器等；其中，電阻式力傳感器應用最為廣泛因為它能夠承載較大的外力；同時部分傳感器已經商業化了。為了能夠測量出某一接觸面上壓力的分布情況，人們研究了各種薄膜傳感器如低成本傳感器、厚膜傳感器等[1-4]。雖然有面分布壓力檢測傳感器如硅橡膠壓力傳感器[5]；但在實際的生產和生活中有時需要對某一嚙合點間的作用力進行測量，并且嚙合點處的測量縫隙狹小、操作不方便、處于單點嚙合狀態；因此須要展開對單點嚙合狀態下嚙合力的研究工作。例如，研究某一對齒輪在嚙合過程嚙合點處的作用力，凸輪機構鼓型磙子與凸輪間的作用力，牙齒嚙合力的測量。

為了方便地檢測出處于點嚙合狀態下兩物體間的嚙合力例如空間凸輪與鼓型磙子之間的嚙合力，提出了薄膜單點力傳感器。通過絲網印制工藝制作出了薄膜單點力傳感器，并對該傳感器的性能進行了測試、分析和討論。

全文請見：薄膜單點力傳感器.pdf