自确认压力传感器结构参数设计及其有限元分析

设计了自确认压力传感器弹性体的结构参数,包括弹性体的材料选择,弹性体的形状、厚度和半径,建立了应变片在弹性体上的多组布片方案,为压力传感器实现自确认功能奠定了基础.应用有限元分析软件ANSYS对所设计的传感器弹性体进行了动、静态分析,获得了弹性体在受力情况下的位移、应力、应变分布状态,并且计算了弹性体的固有频率,分析结果表明,所设计的弹性体满足自确认压力传感器的设计要求.     

基于正交试验的应变式六维力传感器弹性体结构的优化设计

文章介绍了一种应变式六维力传感器弹性体的结构,利用SloidWorks软件建立了该传感器弹性体的有限元分析模型,采用正交试验方法全面分析了弹性体主要结构参数对弹性体灵敏度和固有频率的影响,并采用极差分析方法分析各结构参数的优水平及对指标的主次关系,得出各结构尺寸的最佳方案,从而达到了优化弹性体结构的目的,提高了传感器的动、静态特性。     

六维力传感器的结构设计分析

为了改善现有六维力传感器的动态性能，提出了一种新型的六维力传感器弹性体结构。建立了结构模型，并采用有限元方法进行了静力学分析以及模态分析，分析了该传感器弹性体在各工况下的应变分布特征；随后对弹性体的关键尺寸参数进行了详细的设计，基于响应面分析法对数值计算结果进行拟合，建立了各工况下响应值与弹性体关键尺寸的回归方程。分析结果表明，该传感器具有良好的动态性能，其一阶固有频率高达3196.3 Hz，各个力分量的灵敏度均有提高，其中x方向力的灵敏度提高了26.09%。通过实验验证了该设计方案的可行性，该传感器的研制为高速作业机器人用多维力传感器的发展奠定了基础。     

一种新型平板式压电六维力/力矩传感器及仿真实验

针对弹性体式六维力/力矩传感器存在的瓶颈矛盾,提出了一种新型平板式压电六维力/力矩传感器.首先,介绍了传感器的结构和工作原理.然后,推导了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型.最后,得到了传感器输出的电荷灵敏度、维间干扰、固有频率、载荷传递系数、退耦矩阵等重要参数.研究结果表明:传感器结构简单合理、数学模型正确、...     

平膜片式压力传感器有限元分析

本文用有限元方法分析平膜片式压力传感器弹性元件表面径向应变及切向应变与薄膜应变片阻值变化的联系后,根据电桥原理得到与其输出电压之间的关系,最终并分析了传感器之非线性精度。     

基于SON构造的电容式绝对压力传感器设计

针对空洞层上硅工艺在制作高质量的单晶硅感压膜和真空密封腔上的优势,提出了将其应用于制作电容式绝对压力传感器。应用板壳理论建立了传感器压力检测的理论膜型,对传感器的感压膜进行理论计算和有限元仿真,并利用电容变化模型分析了传感器的灵敏度。给出了基于Pcap01芯片的微电容检测系统的设计,对于半径为100μm,厚度为1. 7μm的圆形感压膜,初始电容值为0. 278 p F,传感器灵敏度为0. 86 f F/k Pa。     

基于BP网络的厚膜压力传感器非线性校正

简述了厚膜压力传感器结构原理和力学模型、传统非线性校正方法,以及用神经网络进行非线性校正的原理,探讨用BP神经网络实现厚膜压力传感器的非线性校正,并通过MATLAB神经网络工具箱进行仿真。研究结果表明:采用该方法对弹性体应变量与压力关系的非线性校正可以将标准误差减小2个数量级,简单而有效地实现传感器非线性校正。     

机器人腕力传感器弹性体应力分析

建立了机器人腕力传感器弹性有限元计算模型，分析传感器弹性体在种种工况下的应用分布规律，为改进传感器弹性体设计，实现弹性体的ＣＡＤ进行前期的准备。     

平膜片式薄膜压力传感器的线性度与灵敏度分析

针对薄膜应变片在圆平膜片上的两种基本布置方式，导出了平膜片式薄膜压力传感器的线性度和灵敏度的实用计算公式；分析了膜片的厚径比、薄膜应变比在膜片上的布置方式和位置对传器的线性度与灵敏度的影响，给出了部分研制的薄膜压力传感器的线性度和灵敏度的实测结果与理论计算结果的比较。     

蓝宝石高温光纤压力传感器的设计与仿真

针对高温环境下压力测量需求,提出采用蓝宝石材料来构造适用于特殊环境下的光纤高温法珀压力传感器。基于圆形膜片压力敏感原理设计了传感器敏感单元结构尺寸,通过Comsol有限元软件建立了敏感单元模型,对敏感膜片的表面位移及应力分布情况进行了仿真,验证了传感器设计的可靠性;同时分析了传感器的温敏效应,结果表明随温度升高,传感器的灵敏度会增大,会对压力测量产生误差,约为1.51kPa/℃,上述结果为蓝宝石高温压力传感器的结构和性能优化设计提供了有效指导。