一种高精度扭矩传感器结构的设计与分析

设计了一种微小扭矩高精度测量传感器。采用4片等厚的弹性臂作为弹性件，配合应变片测量微小扭矩作用下的形变。经过有限元分析确定其结构参数，设计出较为合理的截面。经实验，该扭矩传感器的刚度符合设计要求，能够满足微小扭矩高精度测量的需要。     

一种新型扭矩传感器的设计与刚度分析

针对微型扭杆刚度测量,设计了一种高精度应变式扭矩传感器,对该传感器刚度进行计算,其结果与用大型有限元软件Nastran的分析结果十分相近,说明此方法是可行的。     

一种新型的扭矩传感器

本文介绍了一种测量旋转轴扭矩的新型传感器的结构及工作原理。     

一种新颖的测量旋转轴扭矩传感器

本文将介绍一种,原理新颖、结构简单、连价低廉、使用可靠、测试精度高,具有先进水平的扭矩传感器。     

一种X型梁电容式扭矩传感器设计

为获得精确扭矩信息，通过对传感器传统十字型弹性梁结构分析，以等强度梁理论限定最小梁尺寸，进行不同尺寸梁结构拓扑优化求解，最终提出一种高灵敏度和良好抗串扰能力的X型弹性梁结构电容式扭矩传感器。传感器敏感元件为X型梁，此结构可以使传感器在满足强度条件下实现更小刚度以提高传感器的灵敏度；传感器转换元件为差动结构平行极板电容器，提高了传感器灵敏度并有效降低了传感器非线性误差，此外设计了带槽型孔的PCB板使得电容器初始极距可手动调节，更容易保证了电容器的初始极距；制作传感器并通过实验验证，结果显示，该传感器的灵敏度为871.9(CDC/N·m),迟滞为0.16%FS,串扰误差为0.73%FS。对实验结果采用最小二乘法进行三次多项式拟合，得到传感器符合度为0.14%FS。     

一种大刚度传动轴的扭矩测量方法

介绍一种适用于大刚度传动轴扭矩测量的扭传感器，可以在不同降低传动轴刚度的条件下获得较大的扭矩输出信号。     

一种基于光栅扭矩传感器的测量系统设计

扭矩测量是研究机械系统主轴在各种载荷下动态特性的关键方法.根据国内外扭矩测量系统的发展现状和实际,提出了一种基于光栅传感器进行非接触扭矩测量的方法,阐述了光栅传感器的基本原理及实现方法,给出了整个系统及实验平台的设计.该系统具有测量的高精度、全光性、绝缘性、防爆性、抗电磁干扰、耐高温等特点,适合于在恶劣环境下测量细长轴的扭矩,可应用于大型机械传动系统在各种负载和工作环境下主轴的动态特性响应分析.     

应变式扭矩传感器的设计研究

扭矩传感器应用广泛,对其研究十分必要。针对典型弹性元件理论分析的基础上,提出了5种应变式扭矩传感器的实现形式,并对其应变、变形及扭振固有频率进行了理论研究,分别建立了对应的力学模型。依据所建立的力学模型,以扭转变形最小为目标函数,进行了弹性元件几何尺寸的优化设计,并分析了不同形式的扭矩传感器性能差异。最后,设计了一种应变式扭矩传感器,并对其进行了有限元仿真,仿真结果很好地验证了所建立的力学模型。故所建立的力学模型可以较好地解决应变式扭矩传感器的设计计算问题。     

新型机床主轴扭矩传感器

一、问题的提出随着自动化加工技术的发展,切削过程的在线监控已成为现代机械制造业中的关键性技术之一。机床主轴扭矩的实时监控在切削过程的在线监控中占有重要地位。主轴扭矩的时域信号可以携带有关切削过程的大量信息,例如,刀具的磨损、破损和折断,切削用量过大,切屑缠绕,工件材质不均及其它意外事故都能使主轴的扭矩值有所改变。所以,在机床主轴特别是数控机床主轴上设置扭矩实时监控和过载报警保护装置具有重要意义。磁弹性扭矩传感器是一种新型的扭矩检测仪器。它可以实现非接触测量,并具有结构简单、线性度好、输     

Optimal design and experiment research of a fully pre-stressed six-axis force/torque sensor

This paper presents the design and experiment of a fully pre-stressed six-axis force/torque sensor with double layers. The structure characteristic of the fully pre-stressed six-axis force/torque sensor is introduced in comparison with the traditional Stewart platform-based force sensor. In order to meet the expected task requirements, an optimal design approach based on the given measurement range of the sensor is proposed with the aim of minimizing the forces of the measuring limbs overall. Considering the optimization objective, the optimal solutions of the structural parameters are obtained. Finally, the sensor prototype is manufactured and the calibration system is developed. The calibration experiment is performed and the results prove the superiority of the sensor structure and the validity of the optimal design method.     

阵列式静电传感器结构设计与优化研究

气固两相流广泛存在于自然界和工业生产过程中,利用阵列式静电传感器感应成像系统可以对两相流的流型、截面分布等信息进行可视化监测,进而得到其流动特性、运输效率、安全状况等情况,对于两相流体的理论研究以及相关生产过程的安全化、高效化和实时控制等具有重要意义。本文提出了一种新型的阵列式静电传感器结构,通过有限元方法分析静电传感器敏感场特性,进而验证传感器的结构参数对测量结果的影响;建立了两相流流动的仿真模型,通过对比传感器不同结构参数下的敏感特性,对相关参数进行优化,对提高静电成像系统的成像精度与准确度具有重要意义。     

Design and fabrication of a six-dimensional wrist force/torque sensor based on E-type membranes compared to cross beams

This paper presents a novel device for measuring components of forces and moments along and about three orthogonal axes based on E-type membranes compared to conventional sensor based on cross beams. After design and analysis of both types of sensors, we chose to fabricate a six-dimensional wrist force/torque sensor based on E-type membranes. Furthermore, the calibration and decoupling based on Neural Network method were performed, and the sensor possesses excellent characteristics such as high measurement sensitivity, overload protection, good linearity, and weak couplings between components. Finally, its maximum interference error and nonlinearity error are 1.6% F.S. and 0.17% F.S., respectively.     

新型压电扭矩传感器动态特性研究

用动力学理论对压电扭矩传感器的动态特性进行分析，建立了扭矩传感器的数学模型，并推导出幅值误差的计算公式，指出该压电扭矩传感器不但能测量弹性力矩，且能感知一部分惯性力矩。最后采用冲击响应法对该扭矩传感器固有频率进行了测量，结果表明传感器的固有频率大于12kHz，满足设计要求。     

基于扭矩传感器的汽车坡道起步辅助系统

本文简要介绍了目前坡道起步辅助控制系统（HAS）的特点,提出一种基于扭矩传感器的HAS;详细介绍了SDI 90360型扭矩传感器的结构组成和性能参数,并且利用该传感器实现HAS功能的控制逻辑.经实验验证,该系统能很好地辅助驾驶员实现坡道起步,有效避免溜车事故的发生.     

基于灵敏度分析的静电传感器优化设计

对用于金属接触损伤监测的静电传感器进行了优化设计研究.利用高斯定律建立了传感器静电感应的解析模型,利用有限元分析方法获得了静电传感器的灵敏度空间分布规律.并在此基础上.,针对不同的设计参数进行了有限元仿真分析,得出设计参数(感应面半径、屏蔽罩厚度、屏蔽罩内径、绝缘体介电常数、感应面内缩长度)对灵敏度空间分布的影响,并在试验台上验证了不同设计参数对接触损伤静电信号的影响,为传感器优化设计提供了依据.     

被动式永磁阻尼器设计中磁转矩的工程计算

介绍了2种计算被动式永磁阻尼器磁转矩的工程方法,即高斯定理法和磁场有限元法。通过具体模型对比了2种方法的计算特点,并使用有限元软件Ansoft分析了永磁阻尼器各参数对输出的磁转矩的影响。用Ansoft仿真与实际测试结果进行了对比,验证了有限元法有较好的计算精度,适合在工程实际中推广。     

旋转电弧传感器结构优化设计

针对现有旋转电弧传感器转速高、振动大的缺点,运用三维软件和ADAMS软件建立圆锥摆式高速旋转电弧传感器虚拟样机,并对传感器进行振动分析。通过增加平衡结构来减小传感器的振动,并在ADAMS中对平衡结构参数进行优化设计。优化结果表明,优化后传感器的振幅是优化前的12.9%,有效地降低了旋转电弧传感器的振动,提高了焊接成形质量。     

新型关节力矩传感器的优化设计

介绍了一种用于机器人关节上的新型力矩传感器,分析了力矩传感器的工作原理。选定了设计变量、状态变量和优化目标,利用ANSYS软件完成了传感器的结构优化设计,得到了合理的优化结果,优化后的传感器重量减轻了16％。分析了有关结构尺寸对传感器承载时XY剪切总应变和VonMises等效应力的影响,最后对力矩传感器进行了标定试验,结果表明它的性能指标满足设计要求。