六分力传感器的原理
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- 公司名称 镇江嘉倍信息技术有限公司
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- 更新时间 2025/4/9 10:46:24
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应用领域 | 电子/电池,汽车及零部件,电气 |
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六分力传感器的原理
六分力传感器的基本原理围绕多维力/力矩分解和物理信号转换实现,具体可分为以下核心环节:
1. 敏感元件与物理信号转换
传感器通过应变计或压电元件感知外力作用产生的微小形变。当外部力或力矩施加于传感器弹性体时,弹性结构发生形变,导致贴附其上的应变计电阻值变化,或压电元件产生电荷信号。这一过程将机械形变转化为可测量的电信号。
2. 多维力/力矩的分解机制
传感器的几何结构设计(如梅花形、对称弹性梁等)使不同方向的力和力矩对应特定的形变模式。例如:
线性力(Fx、Fy、Fz):通过弹性体在对应轴向的拉伸或压缩应变进行测量。
力矩(Mx、My、Mz):通过弹性体在扭转变形时的切向应变分布实现测量。
3. 信号处理与解耦
电信号经过惠斯通电桥转换为电压变化后,通过放大、滤波及数字化处理,分离出六个独立分量。由于传感器结构耦合效应,需通过标定矩阵除去各通道间的交叉干扰。
4. 核心结构设计
弹性体材料和布局直接影响灵敏度与量程。高刚性材料的对称结构可平衡负载分布,提升测量精度和抗过载能力。部分传感器采用冗余应变计布置以优化信号稳定性。
六分力传感器的原理
总结
外部力/力矩 → 弹性体形变 → 应变计/压电元件信号 → 电信号放大与解耦 → 六自由度分量输出。