钛合金基底NiCr薄膜测力传感器的设计制作与检测

为了获得性能优良的切削力测量传感器,设计了两种结构的切削力测量用镍铬合金薄膜传感器。采用相同工艺分别制作了Ti6Al4V和45钢材料的基片,并对比分析了基片的表面质量。优选出钛合金作为基底,在其上制备了所设计的两种结构的薄膜传感器样品,测量了传感器敏感栅尺寸、薄膜电阻率、电阻栅薄膜厚度、传感器电阻值,分析了传感器电阻值的影响因素。     

压电薄膜传感器的制作及标定

介绍了压电薄膜传感器的制作的静态标定方法及误差分析，为密封测试研究提供了新的手段。     

康铜薄膜测力传感器的模型设计

设计了一种康铜薄膜传感器模型,该模型由硬质合金基体、硬质合金弹性膜片、Al2O3薄膜及康铜薄膜电阻栅构成,为了获得较好的输出电压,康铜薄膜电阻栅与导线连接组成惠斯通电桥。使用有限元分析软件ANSYS对该模型进行了仿真分析,通过改变弹性膜片厚度与所受载荷大小,来比较传感器的不同输出电压,分析结果表明:电阻栅置于弹性膜片最大变形处即中心处,传感器输出灵敏度较高;在相同条件下传感器的输出电压随载荷增加而增加,随着弹性膜片厚度的减小而增大,变化近似呈线性关系。     

嵌入合金薄膜传感器的刀具结构优化与测力灵敏度分析

提出一种嵌入刀具的合金薄膜传应变感器切削力测量系统的模型,以提高系统的测量灵敏度为目的 ,将弹性元件刀柄作为研究对象,结合薄膜传感器受力变形与刀具强度理论,通过在刀柄合适位置加工凹槽、多层台阶槽与钻孔方式设计了多种刀柄结构.构建了含有矩形、三角形以及半椭圆形凹槽的刀柄截面的惯性矩、强度与刀具测力灵敏度之间的关系,并运用...     

NiCr薄膜传感器的切削力无线监测系统设计

为了达到实时无线测量切削力的目的,设计了基于自主研制的NiCr合金薄膜测力传感器与ZigBee模块的切削力无线监测系统。传感器实时输出切削力电压信号,数据经ZigBee模块与RS-232线缆上传至上位机(LabVIEW),通过不同的LabVIEW显示面板获取准确的切削力应变与电压值并换算出切削力值,且在上位机中完成数据显示、存储与报表生成等任务。经由静态力学标定试验与实际切削力测量试验验证,切削力无线实时监测系统方案完成了基本的实时采集、无线传输与实时显示功能,具有较好的静态力学采集与实际切削力测量精度。     

基于非晶态合金的新型测力传感器

非晶态软磁合金具有良好的软磁特性和显著的压磁效应,利用其作为敏感材料,能够提高测力传感器的测量精度和灵敏度。本文介绍了几种基于非晶态合金压磁效应力传感器的基本结构、工作原理以及所存在的问题和发展趋势。     

称重测力传感器生产终端标定用力标准机

称重测力传感器是计量器具中的核心部件。目前，对检测技术和检测设备参数及效率提出了更高的要求，传感器生产线终端标定用的关键设备力标准机新技术在发展中不断产生。文中介绍了几种力标准机，均符合OIML国际建议No．60的要求。     

嵌入薄膜传感器的可换刀头车刀测力仪设计与分析

设计了一种嵌入薄膜传感器的可换刀头测力仪,用于测量车刀切削过程中的主切削力与进给力。将车刀的刀头与刀柄设计为分离式两段结构,通过法兰套筒将刀柄与不同形状的车刀刀头对接,实现刀头的可换性。利用直流磁控溅射、光刻技术等方法制备Ni80Cr20合金薄膜应变传感器,该传感器通过真空扩散焊接方式安装在靠近法兰一端的刀柄表面,靠近法兰一端的刀柄中间部分设计为多层台阶凹槽,从而提高传感器灵敏度。利用ABAQUS软件对模型进行静力学仿真,分别在刀尖处施加单向力和三向组合力,得到测力仪输出电压和施加的三向力系数为0.0113-0.0114mV/N,误差为5.4%-6.5%。对比并分析了输出电压与外力之间的关系,通过传感器的单轴拉伸试验得到传感器的电阻应变系数为1.68;在单向力拉伸作用下传感器的测量灵敏度为0.0037mV/N。     

剪辐式测力传感器的力学分析

剪辐式测力传感器,结构简单,测量精度较高,性能稳定,抗载荷干扰能力强,应用日益广泛。为了弄清它的应变规律,对某厂产品进行了试验,并采用不同方法进行了力学分析。现将分析结果介绍于下,以供参考。     

三维力传感器与测力仪精密标定装置的研制

本文集中论述了三维力传感器和测力仪标定加载装置的原理、结构和受力分析以及为提高精度和刚度所采取的措施,并且介绍了该装置的调整使用方法。通过切向加载点位置选择的力学分析所得到的结论,不但确定了最佳切向加载点的位置,而且对传感器和测力仪的结构设计具有重要的参考价值。     

低功耗合金薄膜型氢气传感器热设计与研究

基于氢敏材料检测氢气浓度的工作原理,针对合金薄膜型氢气传感器加热电阻小、达到最佳工作温度时间长等特点,设计了一种低功耗合金薄膜氢气传感器。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对该结构进行了热分析,结果表明,该种结构在加热功耗为0.2 W,总功耗为0.8 W时,能够短时间内将该氢气传感器加热到最佳工作温度。根据MEMS技术制备了合金薄膜型氢气传感器,实验结果与理论分析具有很好的一致性。该研究为薄膜型氢气传感器的低功耗设计与微小型封装提供了重要依据。     

静态应变式测力传感器设计方法

介绍了在静态负载工况条件下应变式测力传感器的设计方法,在理论上对应变式测力传感器的弹性体力学状态进行了分析,阐述了如何确定传感器的灵敏度、应变片贴片方向、弹性体几何尺寸等关键技术参数,并结合一个实例,说明了设计方法的正确性。     

浅谈实用测力系统的设计与制作

浅谈实用测力系统的设计与制作北京航空材料研究所杨蔚，杨宗英在科研、生产工作中，往往需要定量地测量某一物理量。然而，在这些特定工况下测量，采用已定型规格的传感器和仪器有时是不适合的，甚至是不能用的。那么，这就需要我们把机一电结合起来，自己动手，去设计制...     

NiCr/NiSi薄膜热电偶传感器的研制及有限元模拟

采用磁控溅射法,在刀具材料为W18Cr4V高速钢的后刀面上镀制了NiCr/NiSi薄膜热电偶。传感器既能满足切削要求,同时又能够快速采集温度信号,并对其进行了静态和动态标定,实验范围内线性误差为0.56%,时间常数为12.7 ms,响应迅速,满足实验要求。最后用ANSYS对传感器的瞬态响应和温度场分布进行了有限元仿真,并通过实验进行了验证。     

高性能合金薄膜压力传感器问世

高性能合金薄膜压力传感器近日由华中理工大学光学系研制成功。 该传感器采用当代高新技术,将应变栅直接制作在弹性体上,形成的合金薄膜式压力传感器,与传统的手工粘贴传感器相比,具有长期稳定性好、精度高、工     

高性能合金薄膜压力传感器问世

华中理工大学光学系研制成功高性能合金薄膜压力传感器。该传感器采用当代高新技术,将应变栅直接制作在弹性体上,形成的合金薄膜式压力传感器,与传统的手工粘贴传感器相比,具有长期稳定性好,精度高、工作温度范围宽,重复性好,抗冲击能力强,迟滞小等许多优点,是90年代性能优良的新一代压力传感器。该传感器广泛用于汽车、石油、化工、能源、交通、航空、航天等部门,用来测量高温、中温、常温环境中各种气体、液体的压力,实时工业过程控制,还可以用于电子称重计量仪器和用于电池供电的手提式电子秤。目前,国产压力传感器由于性能…     

耐高温合金薄膜压力传感器的设计及仿真分析

研制高温恶劣环境适用的压力传感器具有重要的工程实际意义。文中设计了以蓝宝石为弹性膜片,溅射合金薄膜为应变电阻的耐高温压力传感器。通过有限元软件计算分析了弹性膜片的应力应变分布,并对膜片厚度进行了优化设计。     

一种45°直头外圆车刀薄膜测力传感器的设计与研究

设计了一种45°直头外圆车刀薄膜测力传感器,该传感器是由45钢基片、Al2O3薄膜及镍铬薄膜(Ni80%Cr20)电阻栅溅射沉积形成,然后通过低温低压扩散焊接技术焊接在车刀刀杆的设定位置,镍铬薄膜电阻栅与导线连接组成惠斯通电桥可获得较好的输出电压。对电桥输出电压与梁的受力变形关系及传感器受到各向分力关系进行了分析。分析结果表明:只需在45°直头外圆车刀刀杆的4个侧面安装传感器即可实现三向力的测量,该方法大大减小了传感器的尺寸,简单可行,并且精确度高,减少研究成本、缩短开发周期。     

薄膜式锰铜传感器的超高压力标定

为拓展锰铜传感器的高压测试上限,本文采用薄膜技术研制了一种新型的锰铜传感器.该传感器采用氧化铝封装,后置式结构,两步薄膜工艺制作.利用二级轻气炮进行了40～107GPa的冲击高压加载,试验波形呈现出一理想的平台,寿命为1μs.标定曲线Px(GPa)=6.0371+29.819(ΔR/R0)+21.591(ΔR/R0)2-6.8267(ΔR/R0)3近似于一条直线,精度达±3%.     

一种二维测力传感器的设计

本文针对驾驶员施加在飞机驾驶盘上的纵横向操纵力测量的问题,分析了测力传感器的受力特点,设计了一种二维力传感器弹性体结构、密封防护结构,提出了一系列稳定性控制措施,进行了可靠性方面的设计。最后,通过测试数据表明该测力传感器能够实现驾驶员操纵力的精准测量。