磁弹性传感器的应用

磁弹性传感器已在许多工业部门得到应用。它使用在各种作用力的测定装置及自动控制与调节系铳中。就目前磁弹性传感器的应用情况来看,使用较多的还是在自动控制与调节系统方面。在力的测定中,利用磁弹性传感器进行无损检测的方法,也为人们所重视,并有相当的研究和应用。本文通过一些测力及自控装置简要阐述磁弹性传感器的使用特点、应用现状及趋势。有关磁弹性传感器的作用原理、种类等详见本刊1980年第1期。     

磁弹性传感器及其在自动称重装置中的应用

磁弹性传感器是一种新型的能量变换器,在测力及自动化中已得到广泛应用。用其建立起来的称重装置,具有结构简单、工作稳定、过载能力高、适应性强、输出信号大等优点。在我国,近年来这项新技术开始得到研究和发展。本文介绍几种可用于自动称重装置的磁弹性传感器及其应用和发展概况。     

压磁式非接触测力传感器的研究与设计

为了实现动态在线测力,以便对设备实施工况监测和故障诊断,设计了一种三磁极压磁式非接触测力传感器.论述了传感器的结构与工作原理,导出了该传感器感应电压输出方程.通过试验,分析了传感器励磁电流强度、频率以及测试磁隙对其输出特性的影响,确定出了合理的磁隙范围.实测结果表明,压磁式非接触测力传感器所能达到的测试精度和灵敏度能够满足一般工程应用要求.     

磁弹性传感器的测量误差及提高测量精度的措施

磁弹性传感器已得到很多应用。其中重要的原因之一,就是其测量精度在日益提高。目前,磁弹性传感器至少已能在具有一般精度要求的测力和自动化系统中可靠地使用。至于更高的精度,也是可以达到的。但精度要求越高,解决起来就越复杂。这是由于磁弹性传感器还存在一些误差源。已经研究出许多方法来减少测量误差和提高测量精度。本文将就这些问题加以概述。     

磁弹性扭矩传感器

本文就扭矩——应力——导磁系数之间的关系,对磁弹性扭矩传感器的物理力学基础、结构及工作原理进行了简要的阐述和分析。并对国外各种结构的磁弹性扭矩传感器作了简要评述。     

附着式测力传感器在大型轧机轧制力监测中的应用

介绍了附着式测力传感器的结构、原理及实际应用,并从实用性、经济性及可操作性的角度对其进行了阐述.最后又结合轧机工况监测系统,使用附着式测力传感器对轧制力进行在线监测,证明具有较好的使用效果.     

磁弹性传感器励磁电源的设计

磁弹性传感器是用于测量轧机轧制力、钢带张力的一种测力传感器,为保证其输出信号稳定、精确,要求励磁电流具有高稳定性。本文着重探讨了产生励磁信号的信号发生器和恒流输出的功率放大器。励磁信号发生器输出标准正弦波的频率和幅值非常稳定,从而在信号源上确保励磁电流信号的稳定性和精确度。双闭环设计的恒流功率放大器,输出电流密切跟随励磁信号,在磁弹性传感器内建立起稳定的磁场,从而保证被测力值的准确性。     

起重机提升钢丝绳张力测力传感器的研究

根据钢丝绳纵横弯曲原理,设计制作起理机提升钢丝绳张力测力传感器。文中介绍了测力传感器结构、原理,建立了钢丝绳动、静张力计算模式。用导出的钢丝绳张力计算公式计算,其结果与试验结果吻合较好。     

《机床设计手册续编》选载——机床动态性能试验的方法和数据处理(九)

3.测力传感器 (1)测力传感器的工作原理、特点及应用 测力仪器包括三部分:测力传感器;二次仪表,包括放大器、滤波器等;记录和分析仪器。测力传感器的工作原理、特点及应用见表24。 压电式测力传感器和压电式拾振传感器,的输出为电荷量,不能直接测量,需用电压放大器或电荷放大器     

基于Stewart机构的六维力/力矩传感器

基于Stewart机构的六维力/力矩传感器是一种十分优越的测力传感器,具有测力接触面大、承载能力强、量程大、测力信息丰富等优点,可被广泛应用在航空机器人、航空航天技术及宇宙空间器的对接试验、风洞试验等场合。根据以上特点,阐述Stewart机构的六维力/力矩传感器的测力原理,分析传感器的受力变形,零部件设计尺寸和理论尺寸的制造误差及安装误差对其测力精度的影响,并对其结构参数进行优化设计。提出一种标定方法,研究其标定算法。对自主研制的Stewart六维力/力矩传感器进行标定试验,得出该传感器的标定矩阵。研究结果表明,用标定矩阵代替传感器理论影响系数矩阵参与6个单向力传感器输出信号的耦合,能够有效地提高该传感器的测力精度。     

基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统

建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。     

光纤磁场传感器的磁场探头设计

光纤磁场传感器的探头是光纤磁场传感器中最关键的部分，它直接影响到传感器的测量精度。根据光纤传感器的测量要求和磁敏元件(磁光晶体：BiGd：YIG-Y3-x-yBixGdyFe3O12)的工作原理及特点，必须在光纤磁场传感器探头中产生线偏振光，同时为了在磁敏元件加入传感器探头后不至于增加固有损耗，故在探头两端使用了两个光纤准直器。介绍了在探头设计中，各部分的工作原理和结构特点。     

压电弯曲效应弹性环晶片夹持结构设计

为验证石英晶片弯曲效应,设计了弹性环晶片夹持结构.根据弹性力学和压电学推导石英晶片弯曲应力和极化强度计算公式,接着对设计的弹性环晶片夹持结构进行受力分析,为了减少结构变形对传感器使用影响,根据弹性力学能量原理推导出在载荷作用下该弹性环结构静刚度计算公式,并采用有限元方法进行强度和刚度校核.理论计算、有限元分析和实测均表...     

新型压电式车削测力仪

新型压电式车削测力仪采用对称的双弹性环结构,该结构的"推挽"特性提高了测力仪灵敏度和实现了传感器XY切型晶组温度自动补偿功能,降低了切削热对测力仪的干扰.同时利用有限元分析软件ANSYS,对测力仪弹性环结构进行了优化设计.静、动态标定的技术指标完全达到了实际工程应用的要求.     

套式磁弹性扭矩传感器及测量仪的研究

介绍了一种新型扭矩传感器,以及利用单片机系统组成与其配套的扭矩测量仪,这种套式磁弹性扭矩传感器是基于磁弹性效应原理而研制的。工作时,传感器的敏感元件置于传动轴外侧,不影响原传动轴的安装结构,可实现的任意转速下的非接触扭矩测量,并在恶劣的工作条件下仍能获得较高的精度。     

中心梁式测力传感器

<正> 新型的电阻应变式测力传感器——中心梁式测力传感器适用于小量程的测力和称重,在额定载荷5—50公斤范围之间,传感器弹性体的设计加工都较为容易。与目前国内小量程力传感器的几种定型产品相比,它的性能具有独特之处。一、工作原理与受力分析中心梁式测力传感器结构如图1所示。它被设计成三层结构式。上下二层结构和两端刚性块相连,形成了一副带有四个等刚度圆弧的     

一种水下灵巧手指端力传感器的研究

采用水压力补偿技术，设计了基于圆筒式测力结构的水下灵巧手指端力传感器，分析了其工作原理。采用有限元法计算了圆筒式测力结构的应变分布，验证该结构的合理性，由此推导出测量原理方程。采用有限元法对模型进行模态分析，确定了传感器的工作带宽。在陆上对传感器进行标定实验，根据实验数据计算出标定矩阵。性能测试结果显示，在陆上和浅水环境中测量结果一致，验证了该传感器在陆上标定是可行的。该传感器可用于水下，且测试精度满足目前水下灵巧手研究的要求。     

嵌入薄膜传感器切削力测量用刀具的结构设计

设计了一种嵌入薄膜传感器切削力测量用刀具模型。对刀柄通过铣槽、钻孔等方式加以改进优化,利用磁控溅射、光刻技术、扩散焊接等方法在45钢弹性薄片基底表面制备Ni80Cr20合金薄膜电阻栅,形成测力应变传感器并安装在刀柄表面。使用ABAQUS软件对模型进行力学仿真分析,结果表明:传感器电阻栅布置在弹性基底中心位置能有效地提高其灵敏度;改进刀具测力系统的输出电压,为初始刀柄输出电压的2.42倍,可以增加传感器输出值;相同条件下,传感器输出电压随弹性基底厚度的减小而增大。     

液压测力传感器结构及实验结果研究

液压测力传感器在使用过程中具有很多优势和特点。针对液压测力传感器在力值传感、温度影响、长效性能、疲劳性能和偏心受载进行实验研究。通过实验可知液压测力传感器在锚索结构施工中具有广泛的应用前景。     

高灵敏度深小孔压电钻削测力仪的研制

研制了用于测量深小孔钻削加工的高灵敏度压电式动态测力仪。通过分析深小孔钻削加工的特点,明确了该条件下测力仪应具备的高灵敏度等性能。为了使测力仪具有高灵敏度的性能,从传感器测力原理及测力仪的结构等方面进行了详细论述。讨论了两种扭矩测量方法,分别设计了最简捷的测力仪结构形式,进行了相应的实验,对结果进行了比较和分析。静、动态标定结果证明,双传感器分布结构的测力仪灵敏度高,动态性能、精度等均达到规定标准。在此基础上,分别进行了测力仪灵敏度一致性实验和实际钻削加工验证测试,测量结果表明,在测力仪的测试区域内均可准确、可靠地测量出深小孔钻削力。