应变片排布位置对柱式力传感器输出影响

研究偏心、倾斜载荷作用下,应变片排布位置对柱式力传感器输出的影响,对提高传感器抗偏心、倾斜载荷能力具有重要作用。采用弹性理论建立了偏心、倾斜载荷作用下,考虑应变片位置偏差、角度偏差、高度位置影响的柱式传感器输出模型。基于该模型,分别讨论了应变片位置偏差、角度偏差和高度位置对传感器示值误差和方位误差的影响,并进行实验验证。研究结果表明,当应变片之间存在位置偏差或应变片存在角度偏差,传感器在偏心、倾斜载荷作用下,将产生较大示值误差和方位误差,且误差随位置偏差或角度偏差的增大而迅速增大。应变片粘贴时,如果位置偏差和角度偏差均不大于1°,则即使传感器在0. 1°倾斜载荷作用下,示值误差也可以控制在±0. 15%以内。贴片高度位置变化对传感器输出的影响较小。该力传感器输出模型分析结果准确可靠,对控制传感器生产工艺水平具有一定指导作用。     

解析称重传感器误差计算用最佳拟合直线

电阻应变式称重传感器误差是一个极限值,一旦评定标准选择后,就客观的存在于称重传感器的检定试验数据中,它对准确的评定称重传感器性能指标至关重要。本文通过对最小二乘法、平均选点法、端点连线法求得的最佳拟合直线的分析和实际计算,解析了国际法制计量组织(OIML)R60国际建议和GB/T 7551-2008《称重传感器》国家标准,将75%载荷时的输出与最小载荷输出的拟合直线作为称重传感器误差包络线基准的理由。     

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。     

能计算系数电阻和非线性误差 的智能仪表

为使电阻应变式称重测力传感器的输出灵敏度规范化,必须在传感器的输入端串入性能稳定的电阻,目前该工作由标定人员在对传感器标定中由人工计算确定。本文介绍笔者开发的能自动计算系数电阻和非线性误差的智能仪表的软硬件设计思路和办法。实践证明该仪表大大提高了传感器的标定工作的效率和准确性。     

电工电器行业新标准介绍

1低压电器专业领域(1)JB/T 6319—2010《电阻器基本技术要求》JB/T 6319—2010代替JB/T 6319—1992《电阻器基本技术要求》。该标准规定了电阻器的基本技术要求,包括术语,特性;正常工作条件和安装条件;结构、性能和试验要求。JB/T 6319—2010适用于额定电压交流50Hz,1140V及以下,以及直流1500V及以下的电阻     

2×125t门式起重机超载限制器报警失灵的分析

大起重量起重机的超载限制器一般使用电阻应变式称重传感器,当超过额定载荷的一定数值时,具有蜂鸣报警并切断起升回路的功能。实际应用中,由于报警载荷与实际载荷误差值太大,该超载限制器的功能难以保证。如某水电厂使用的１２绳六倍率２×１２５ｔ门式起重机,在起升...     

矩形双岛硅膜结构扩散硅压力传感器

本文报道一种已获国家专利的新型扩散硅压力传感器结构。它由带有矩形双岛的方形硅膜和扩散硅力敏电阻全桥组成。用各向异性腐蚀工艺形成其微机械结构。力敏电阻位于小岛形成的沟槽内。由于外应力高度集中于这些沟槽内,故器件的压力灵敏度比C型硅杯结构提高五倍左右。采用该结构还可实现非线性内补偿。本文讨论了最佳补偿条件并由实验得到证实。已制成量程为100kPa,非线性、滞后、重复性均优于5×10~(-4)F·S,满程输出150mV/V和量程为6kPa,非线性、滞后、重复性均优于5×10~(-4)F·S,满程输出80mV/10V的PT14型扩散硅压力传感器。     

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     

一种可同时兼容四/五线制LVDT传感器调理电路设计

文中提出了一种可兼容四/五线制LVDT传感器信号调理电路。该电路的优势是不需更改硬件可对四/五线制LVDT传感器信号进行调理,将LVDT传感器位移比率信息转换为直流电压的幅值,幅值与比率成正比。该电路基于某集成LVDT调理芯片实现,通过五线制接口调理电路、四/五线制接口切换电路实现四/五线制LVDT传感器的兼容设计。并使用LVDT仿真板卡搭建了试验平台,完成了对该电路的验证,结果表明输出电压与LVDT传感器位移具有较好的线性度,全量程最大误差为-0.3%,并且输出电压幅值可通过电阻R₇调节。     

过约束平面并联三维力/力矩传感器的研制

针对轴承的故障早期诊断和在线实时监测,提出了一种新型过约束平面并联三维力/力矩传感器。通过采用分支轴线均不过传感器中心的6条对称分布的测力分支,该传感器可同时测量轴承径向载荷和轴向力矩。根据静力学平衡方程,求解了其测量数学模型;基于传感器测量模型与性能指标分析了传感器性能,进而对其各结构参数进行优化设计。研制了传感器样机及其加载标定实验系统,开展了加载标定实验,得到了该传感器的测量精度。标定实验结果显示:传感器径向力测量精度为2.56%,力矩测量精度为0.92%,Ⅰ类误差为2.56%,最大Ⅱ类误差为2.29%。文中所做工作,为将该新型过约束平面并联三维力/力矩传感器应用于在线实时测量轴承径向载荷和轴向摩擦力矩奠定了基础。     

压力传感器计算机辅助设计软件的设计

基于ANSYS有限元软件和VB6.0开发了一套压力传感器计算机辅助设计软件.采用参数建模方法输入传感器的结构参数,自动完成建模、网格划分、加载以及求解,并保存节点坐标及相应的应力结果文件;输入敏感电阻的位置、阻值、条宽等参数,依据电阻变化与应力的关系,结合拉格朗日插值算法计算敏感电阻变化量;计算得到传感器的输出.同实测结果相比,满量程输出误差小于10%.     

基于铁基纳米晶合金薄带的压磁式压力传感器的研究

对一种利用Fe基纳米晶软磁合金薄带作为敏感材料的新型压磁式压力传感器进行了可行性研究。介绍了该传感器的结构、工作原理、输出特性以及主要参数的选择。然后通过试验,分析了传感器的静态特性以及温度变化对输出的影响。试验结果表明,该传感器的最大线性误差为2.22%(满量程),最大不重复误差为0.97%(满量程),未经放大的最大灵敏度为0.2073μV/Pa,零点每摄氏度温漂小于1.22%(满量程)。该传感器具有结构简单、工作可靠、成本低廉,以及测压范围宽等优点。     

ISO/TC 4关节轴承额定载荷标准的发展

介绍了ISO/TC 4关节轴承额定载荷标准制定过程,并叙述了关节轴承额定载荷的计算方法标准发展历程:1997年首次制定了国内关节轴承额定载荷计算方法和寿命估计方法的行业标准,2010年国内有关单位联合对该标准进行了修订,2013年全国滚动轴承标准化技术委员会将国内关节轴承额定载荷和寿命估计标准提交到ISO/TC 4。经过多年的研究,ISO/TC 4/SC 8发布了ISO 20015:2017和ISO/TR 20051:2020两项有关关节轴承额定载荷计算方法的国际标准,并对其主要内容进行了介绍。     

自感式拉力传感器理论模型与实验研究

基于逆磁致伸缩效应,在杆件结构弹性范围内改善了传统磁通量传感器的拉力测量方法,设计一种基于自感式原理的新型拉力传感器,建立传感器的理论模型,深入讨论拉力与自感电压之间的关系。为了准确获取自感电压和拉力的关系表达式,提出能够测量包含拉力信息的自感电压测试方法,合理地搭建实验测量平台。实验结果表明,在交流磁场的激励下,传感器的自感电压和拉力之间存在线性关系,针对所设计的便于安装的套筒自感式拉力传感器,在杆件结构弹性范围内进行6次重复性实验以减少误差,结果显示传感器的最大重复性误差为0.81%,传感器的灵敏度为14.6 mV/kN,自感电压和拉力的相关系数达到0.999,理论和实验相符合,进一步验证了理论模型的合理性。     

电阻传感器线性化电路的设计

介绍一种供电阻传感器用的线性电桥电路的原理和设计，该电路采用新型的恒流源集成电路，消除了输出电压诉非线性误差。     

一种高量程加速度传感器的性能测试与分析

针对一种基于微梁检测结构的新型双轴MEMS面内高量程加速度传感器,通过马歇特锤冲击校准装置和霍普金森杆冲击校准装置,测试了传感器的灵敏度和频响特性。试验结果表明:该传感器敏感结构X轴方向的灵敏度为0.470±0.03μV/g,幅值误差±5%时,工作频带为15.5 k Hz;Y轴方向的灵敏度为(0.517±0.03μV/g,幅值误差±5%时,工作频带为16.9 k Hz。该加速度传感器实现了硅平面内2个轴向的高g值加速度信号测量,可以用于后期集成三轴高量程加速度传感器。     

正交并联六轴力传感器耦合误差测量模型及实验分析

为解决并联六轴力传感器量程提升受限问题,设计了一种正交构型并联六轴力传感器。正交并联六轴力传感器是基于并联六轴力传感器的一种构型上的改进,具有承载能力强、解耦性能良好的优势,但同时该力传感器的耦合误差输出具有自身的特点。考虑该力传感器测量分支间摩擦以及正交结构自身特点引起的耦合误差输出,建立了正交并联六轴力传感器耦合误差测量模型。基于所建立的测量模型,通过数值算例分析探讨了传感器设计参数与两种耦合误差输出之间的影响关系,据此研制了一种正交并联六轴力传感器。最后对传感器样机进行了实验,得到其误差分布及检验测量精度。实验所得传感器各维力/力矩在各方向误差分别为0.43%/0.31%,0.18%/0.68%,0.80%/1.28%。     

杆端调心球轴承主参数设计及承载能力分析

根据直升机操作系统低速重载的使用工况,以额定静载荷为目标对杆端调心球轴承进行优化设计。建立有限元模型对轴承接触应力进行分析,得出的轴承最大接触应力为3 260 MPa,低于调心球轴承静载荷容量(4 600 MPa),满足使用要求。搭建试验台对轴承进行径向、轴向额定静载荷试验,满足试验前后轴承径向游隙增量不大于5μm,轴向游隙增量不大于15μm的要求。仿真和试验结果说明了轴承优化设计的正确性。     

固定式三向铣削测力仪的研究

由于铣刀在铣削过程中切削位置不同,固定型铣削测力仪将产生输出误差。为降低铣削位置变化对传感器输出的影响,研制了一种四竖直敏感梁结构的应变型固定式三维铣削测力仪。研究表明,当铣削位置范围限定时,该测力仪可以将输出信号误差维持在可用范围,并分别进行了静态力测量和动态铣削实验。在静态力测量实验中,在70mm×70mm×15mm工件上,传感器解耦偏差不大于5.58%;在动态切削实验中,使用相同加工参数在不同位置处铣削,传感器测得的铣削力峰峰值最大相差3.73%。对该铣削测力仪的研究为解决竖直方向高刚度的应变型固定式铣削力传感器的解耦问题提供了新的思路和参考。     

我国提出的《关节轴承额定动、静载荷》国际标准提案成功立项

<正>根据国际标准化组织滚动轴承技术委员会/额定载荷和寿命分技术委员会(ISO/TC 4/SC 8)N425号文件,我国在ISO/TC 4提出的《关节轴承额定动、静载荷》国际标准提案,经过为期三个月的投票于2014年9月24日在ISO/TC 4成功立项,项目编号为ISO/NP20015,正式进入ISO国际标准制定程序。该项目的成功立项,实现了我国在滚动轴承国际