力敏器件中间测试装置加载工作台的设计

力敏器件中间测试装置与其它中测装置的区别在工作台上。本文介绍了用于传感器力敏器件中间测试的加载工作台的特点,介绍了工作台负压加载的原理与方法,进行了加载真空系统的设计计算,90°分度转角精度的设计计算、用于θ向对准的蜗轮蜗杆的设计计算以及工作台Z向移动的设计计算等。     

新型的传感器频率特性补偿网络的研制

以 Ｃ Ｔ Ｄ（ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ———电荷转移器件） 为核心，研制出一种新型的传感器频率特性补偿网络———横向滤波器。论述了补偿原理、电路设计，并给出了实验的结论。理论分析与实验表明了该补偿网络的有效性、实用性和先进性。     

基于MSC1210的悬臂梁式厚膜力敏传感器的研制

介绍了一种新型悬臂梁式的厚膜力敏传感器的研制,并基于高性能的MSC1210单片机的数据采集.实验证明,该力敏传感器的非线性、迟滞均不超过0.4%的指标,零点温漂为0.03%(-10℃～ 45 ℃、24 g),灵敏度为2.2 mV/V(24 g).此外,由于该力敏传感器输出为数字信号,因此它也可以与其他数字设备结合成一个功能更加强大的仪器,使厚膜力敏传感器得到更广泛的应用.     

压电式轴上六维力传感器的研制

本文对现有的六维力传感器及其力敏元件进行分析和研究,研制了一种能准确测量轴上空间六维力的新型四支点压电石英并联式轴上六维力传感器.选择压电石英作为四支点六维力传感器的力敏元件,提出了两种不同的力敏元件空间布置方式,对其建立了数学模型和解耦计算,得到作用在轴上的空间六维力.分析了压电石英传感器测量轴上六维力产生偏差的原因,通过实验进行了验证,确定出压电石英六维力传感器的力敏元件相对合理的布置方式,为轴上六维力测量提供了参考依据.     

硅基力敏传感器及其工业应用（上）

一 硅基力敏传感器的现状 硅基力敏传感器是指以硅（单晶或多晶）材料为基础，利用MEMS工艺，其特性参数受外力或应力变化而明显变化的敏感元件制成的传感器。这里的力包括重力、拉力、压力、力矩、压强等物理量。力敏传感器包括力、压力、差压、液位传感器等。     

硅锥场致发射力敏传感器的实验研究

本文介绍了硅锥阵列场致发射力敏传感器的基本原理和结构以及硅锥工艺,并对这种传感器的力敏相关参数的电特性进行了初步测试,获得了较为理想的结果。     

传感器外部噪音消除的新方法

本文提出了一种交变消除传感器噪音（ＡｌｔｅｒｎａｔｉｎｇＮｏｉｓｅＣａｎｃｅｌｉｎｇ,ｏｒＡＮＣ）的新方法,它不仅能消除传输线上的噪音,还能消除传感器上的噪音。这相对于传统的消噪音方法来说是一大改进。最后我们用实验验证了该方法的正确性。     

从 Transducers''''95 看物理传感器动向

根据Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ’９５论文集，简要介绍了物理传感器的发展动向。     

从Transducers''''97看压力传感器动向

１前言１９９７年６月１６～１９日，第九届国际固态传感器和传动装置学术会议即Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ'９７在美国芝加哥举行，会议物理传感器论文集发表在ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＡ第６６卷上，还将出版微型机械专集。在本次会议上发表了７篇有关压力传感器的论文，现简介如下，供大家参考。２　光纤压力传感器这是一类研究成果较多的传感器（１），但真正能批量生产并进入实用领域的并不多。在本次会议上Ｏ．Ｔｏｈｙａｍａ等人报告了一种用于生物医学的强度调制式微型光纤压力传感器。这种传感器的敏感元件结构如图１…     

传感器国家工程研究中心通过验收

历时7年建设的传感器国家工程研究中心近日在项目建设单位沈阳仪表科学研究院顺利通过了专家组的验收。 该项目完成了力敏、磁敏、热     

压电式力传感器的低频补偿方法及实验验证

提出了一种压电式力传感器低频响应特性的补偿方法,该方法是在频域上完成的。首先,对压电式力传感器的输出信号进行后处理,将输出信号与补偿函数相乘即可获得补偿后的输出信号,其中,补偿函数是压电式力传感器放电时间常数的函数;然后,以P5H压电陶瓷片为例,分别对其施加已知的阶跃外力和低频简谐外力,并分别将补偿前后的测试结果与已知外力进行对比,从而实现对该方法的实验验证。验证结果表明:该方法可以对压电式力传感器的低频响应特性进行有效的补偿。     

差动式石英谐振力传感器

】利用ＡＴ切型的厚度剪切石英晶体谐振器沿不同方向施加外力时,将会获得不同的灵敏度这一特点,本文研究了一种新型的差动石英谐振式力敏传感器。将两个同频率的敏感石英谐振器以对称简支方式固定在传感器内,使外力分别沿两个敏感谐振器的ｘ轴和ｚ′轴作用,产生两个方向相反的频率变化,通过电路混频,形成差动输出。分析结果表明,采用这种差动方式将使传感器性能得到明显提高。     

用象散法测试原子力显微镜力传感器的固有频率

原子力显微镜已成为人们观测和研究物体微观世界的强有力的工具.由悬臂梁与探针集成的力传感器是原子力显微镜的一个关键部件,而固有频率是其一个主要技术参数.本文介绍了一种采用光学象散原理测试原子力显微镜的力传感器固有频率测试系统的原理、组成和测试方法.     

原子力显微镜(AFM)力传感器及其固有频率的测试

由悬臂梁与探针集成件(Cantilever stylus)组成的力传感器是原子力显微镜的一个关键部件,固有频率(resonant frequency)是悬臂梁与探针集成件的一个重要技术指标,本文介绍了对力传感器的要求、力传感器的设计、检测力传感器的方法,着重介绍了一种采用光学象散原理组成的传感器的固有频率测试系统与方法。     

Dynamic characteristics of piezoelectric six-dimensional heavy force/moment sensor for large-load robotic manipulator

This paper presents research on dynamic characteristics of a piezoelectric six-dimensional heavy force/moment sensor for a large-load robotic manipulator. The theory on dynamic characteristics of the sensor structure is analyzed, and a mathematical model of the sensor dynamics, decoupled into separate vibration modes, is provided. This model is complemented by dynamic mode analysis of the sensor by finite-element modeling (FEM; ANSYS software). A dynamic calibration experiment is designed, and methods and principles for measurements and data analysis are provided. The characteristic dynamic vibration modes of the piezoelectric force/moment sensor are extracted by analyzing experimental data, yielding amplitude frequency and phase frequency curves of the transfer function linking the excitation loads with the output signals of the transducer. The results of the dynamic calibration experiment demonstrate the good dynamic characteristics of the piezoelectric six-dimensional heavy force/moment sensor. The natural frequencies in the three force directions are high, with values close 2000 Hz. This demonstrates the applicability of the presented six-dimensional heavy force/moment sensor to large industrial robotic manipulators.     

Dynamic characteristics and optimization research on PVDF piezoelectric film force sensor for steel ball cold heading machine

According to cold heading process with overloaded craft, high-impact dynamic real-time measurement requirements, this paper presents researches on dynamic characteristics and optimization of PVDF piezoelectric film force sensor for steel ball cold heading forming quality monitoring, through the combination method of mechanism analysis, mathematical modeling, numerical simulation and experimental validation. The motivation and strategic objectives are to breakthrough dynamic time-varying impacting load measuring fundamental technologies in steel ball forging process. The structure of piezoelectric film force sensor is proposed. The theoretical calculation formula of natural frequency is deduced and calculated by using MATLAB software. The mechanical performance analysis on dynamic model and structural optimization simulation by FEM is carried out. In order to study the validity of the proposed method, a prototype of the sensor is fabricated. The static and dynamic calibration devices are designed to realize calibration experiments on the fabricated PVDF piezoelectric film force sensor. The differences among experimental value, simulation value and the theoretical value are given. The nonlinear error of the fabricated sensor is 0.197%. The sensor’s first order natural frequency value is 5238 Hz. It is proved that the PVDF piezoelectric film force sensor has superior dynamic performance and high accuracy for measuring deformation in steel ball. The paper will provide important scientific basis and technical foundation to achieve superior performance steel ball.     

用有限元法对原子力显微镜力传感器结构优化的研究

应用有限元法对原子力显微镜(AFM)力传感器进行了力学分析,并计算了它的固有频率和力弹性常数。在此基础上,对力传感器基于减小应力和应力集中的原则提出了一种优化结构,并得出了可以作为力传感器设计的依据和原则。     

WRIST FORCE SENSOR''S DYNAMIC PERFORMANCE CALIBRATION BASED ON NEGATIVE STEP RESPONSE

Negative step response experimental method is used in wrist force sensor＇s dynamic performance calibration. The exciting manner of negative step response method is the same as wrist force sensor＇s load in working. This experimental method needn＇t special experiment equipments. Experiment＇s dynamic repeatability is good. So wrist force sensor＇s dynamic performance is suitable to be calibrated by negative step response method. A new correlation wavelet transfer method is studied. By wavelet transfer method, the signal is decomposed into two dimensional spaces of time-frequency. So the problem of negative step exciting energy concentrating in the low frequency band is solved. Correlation wavelet transfer doesn＇t require that wavelet primary function be orthogonal and needn＇t wavelet reconstruction. So analyzing efficiency is high. An experimental bench is designed and manufactured to load the wrist force sensor orthogonal excitation force/moment. A piezoelectric force sensor is used to setup soft trigger and calculate the value of negative step excitation. A wrist force sensor is calibrated. The pulse response function is calculated after negative step excitation and step response have been transformed to positive step excitation and step response. The pulse response function is transferred to frequency response function. The wrist force sensor＇s dynamic characteristics are identified by the frequency response function.     

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。     

相关小波法在腕力传感器动态特性分析中的研究

在机器人腕力传感器的动态特性分析中，最关键的步骤之一是从传感器输入输出信号中提取精确的脉冲响应函数和频响函数。介绍了一种新的提取腕力传感器脉冲响应函数的方法——相关小波法。在建立腕力传感器的简化动力学模型的基础上，模拟了机器人与环境相互碰撞及机器人在强噪声环境中的典型工作条件，用相关小波法提取了模型系统的脉冲响应函数和频响函数，并与传统的FFT方法进行了比较。结果表明，相关小波法比FFT方法具有更明显的优势，获得了更高精度的脉冲响应函数和频响函数的提取。相关小波法为腕力传感器，同时也为其他传感器的动态特性分析提供了一种新的、有效的方法。