一种双L型梁电容式六维力传感器设计

为设计一款高性能电容式六维力传感器,结合T型梁和十字型双直梁的优点,构建了一种双L型结构弹性梁,传感器转换元件采用差动结构平行极板电容器以降低传感器的测量误差,以转换矩阵的条件数为目标函数,应用粒子群算法与有限元仿真相结合的方法对该传感器的结构参数进行优化设计,得到最优结构参数后进行仿真,结果显示该构型的电容式六维力传感器仿真精度为0.425 8%。最后对该传感器进行加工与标定实验,结果显示该传感器的实验精度达到0.637 6%。     

一种扭矩传感器的结构优化设计

设计了一种用于机器人关节输出扭矩测量的扭矩传感器。传感器承载结构采用弯曲轮辐式结构,并采用有限元分析软件对轮辐式结构进行了优化设计。通过将所设计的弯曲轮辐式结构与剪切轮辐式结构扭矩传感器的测量灵敏度进行对比,结果表明弯曲轮辐式结构扭矩传感器具有更好的灵敏度。     

基于Modbus/TCP的电容式扭矩传感器数据采集系统设计

扭矩传感器通常安装于机械设备的旋转关节处,用于扭矩的测量。电容式扭矩传感器需要配备专门的数据采集系统才能使用,且数据采集系统的性能直接影响传感器的精确测量。针对实验室自主研制的电容式扭矩传感器的应用需求,设计了一种基于Modbus/TCP协议的数据采集系统。系统以STM32为主控芯片,通过控制电容数字转换芯片AD7147实现电容信号采集与转换,然后由W5500以太网芯片将数据上传到自主开发的上位机软件中进行处理、显示与存储。实验测试表明：系统最大测量误差为1.47%,数据输出频率为1 000 Hz。     

电容式位移传感器转换电路的设计

介绍一种用于动平衡分析仪差动电容式位移传感器信号转移电路。利用差动测量技术，将电振动引起的微小电容变化量转化成交流电压信号。电路由差动放大电路、正弦信号发生器、模拟乘法器和二阶低通滤波器组成，该电路线路简单、集成度高、便于调试。通过电压转换电路可以将－10～＋10V的输出电压转变成为0～5V的电压，便于带有A／D转化电路的单片机系统直接进行A／D转换，简化了电路设计。实验表明该转换电路具有较好的线性和抗干扰性。     

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。     

一种电容式角度传感器

为了研制一种线性较好的角度传感器,利用变介电常数原理设计了角度传感器.发生角度变化时,借助气体和液体在两个电极间深度或高度的变化,引起两电极间电介质的介电常数和电量变化,从而导致相应电容发生变化.经过试验验证,传感器的非线性可以达到0.02%～0.05%.利用这种原理设计的角度传感器具有较高的非线性、重复性和分辨率.     

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。     

电容式液位传感器壳体接地问题分析

平板电容式液位传感器现场使用过程中,壳体与大地相连,易导致实验室输出正常的产品在现场输出异常,针对此现象,分析由于接地形式的不同导致传感器对地存在潜在通路,更改设计后消除传感器接地故障。明确在设计过程中应对实际的使用环境进行详尽分析后,才能保证所设计的产品满足应用要求。     

一种电容式加速度传感器的温度补偿电路

在电容式加速度传感器系统中,与电容式加速度敏感头相连的外围电路普遍存在温度漂移的问题.利用差分运算放大电路作为传感器的温度补偿电路,并描述了其工作原理.实验结果表明,该温度补偿电路可有效抑制传感器外围电路的温度漂移,把-40～60 ℃温度范围内的温漂抑制在20 mV内,且对电容式加速度传感器的线性度也有明显的改善.该补偿电路结构简单、实用性强、调节方便,具有一定的生产应用价值.     

电容式钢筋腐蚀传感器的设计

根据钢筋混凝土结构锈蚀过程中电介质变化的特点,设计了一种电容式钢筋腐蚀传感器.为解决电容传感器检测准确性易受环境影响的问题,加入了参比电容和温度传感器对含水率和温度进行实时检测.根据法拉第电解定律设计了电化学加速腐蚀实验,对不同腐蚀率和不同温度、含水率下传感器的电容值进行标定.实验表明,传感器可以检测到49.68％钢筋...     

小型振动电容式静电传感器的设计

文中介绍了一种基于振动电容式静电传感器的设计原理,以S08处理器为控制核心,利用静电场对电荷产生静电场力以及振动电极在激励电压下产生虎克弹力的合力作用下建立了数学模型,在经过对原始信号的运算放大,A/D转换以及嵌入式μC/OS多任务操作系统的管理下,提高了单片机的工作效率.通过将被测物理量可以转化为微弱电流变化的特点,实现了以非接触式的测量方法来标定所在区域的静电场强度.     

差动平行极板变极距电容式传感器的误差校正方法北大核心CSCD

差动式平行极板变极距电容式传感器应用广泛,但由于其存在差动电容器极板初始极距不同的问题,导致差动电容值非线性误差增大,影响了其测量精度。首先,基于差动式平行极板变极距电容器的工作原理,分析了误差产生机理;采用最小二乘法建立了误差分析模型,引入差动加权系数构建误差校正表达式,然后,利用线性拟合和残差平方和分析法求解差动加权系数的数值,进而对电容测量数据进行误差校正。仿真分析证明了误差校正方法的准确性和可行性。实验结果表明:使用该误差校正方法的非线性误差为2.79%,与直接差动法的非线性误差9.80%相比,非线性误差降低了71.53%,验证了该误差校正方法的有效性。     

螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器研究

扭矩测量是传动线路中的重要内容之一，高精度、高稳定性的非接触式扭矩测量方法是当今各国机械量测量研究的热点之一，为此，提出了一种基于螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器的研究。本文系统介绍了该测量方法的原理与结构，并对新研制的传感器进行了加载实验，从实验数据及其拟合方程证实该测量原理可行，所设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性，重复精度≤0．5％。     

一种新型柔性电容式触觉传感器的电容仿真与计算

提出一种新型柔性电容式触觉传感器的设计方案,分别采用高导电材料硅脂导电胶和绝缘硅胶制备电极层和介质层,由于其"全柔"特性,传统的平行板电容计算公式已经不能满足计算要求。因此,根据接触力学中的位势理论简化推导了单维力加载时的柔性平行板电容器的变形规律,并利用多物理场仿真软件COMSOL对柔性平行板电容器进行有限元仿真计算,验证推导结果。最后,针对该柔性平行板电容敏单元灵敏度低的缺点,对几何模型进行改进,仿真结果表明灵敏度得到了大幅提高。     

一种差动压磁式扭矩传感器的研究与设计

为提高压磁式扭矩传感器的测试精度和灵敏度，设计了一种三磁极差动式压磁扭矩传感器。论述了这种传感器的工作原理并导出了其感应电压输出方程和电流灵敏度计算式。通过试验，分析了传感器励磁电流强度、频率以及测试磁隙等对其输出特性的影响，也证明了这种传感器比传统交叉铁心压磁式扭矩传感器有更高的测试精度和灵敏度。     

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.     

基于ANSYS扭矩传感器的敏感元件设计

在应变式扭矩传感器的设计中,敏感元件的设计是最重要的部分。敏感元件的设计过程主要包括了选择敏感元件材料、设计敏感元件结构以及选取应变片黏贴位置等几个步骤。首先,根据实际情况选择了性能较好的弹簧钢作为敏感元件的材料。然后,运用ANSYS软件分析结构的应力应变,根据实际的应力应变情况将应变片的位置选在了弹性梁的应力值比较大并且适合粘贴应变片的地方。经研究分析,该设计适合采用直角应变花测量。最后,试验结果数据表明了设计的可靠性。