淺析多維力傳感器的工作原理及優(yōu)缺點
多維力傳感器和扭矩傳感器是一種提供三軸力和三軸力矩反饋的設(shè)備,「泛應(yīng)用于機器人控制、機械實驗和科學(xué)研究等不同場。與其他常見的力測星儀器不同,多維力和擔(dān)矩傳感器可以測星完整的六自由度環(huán)境力數(shù)據(jù)。以適應(yīng)更多的應(yīng)用。各行各業(yè)都在思考如何提高效率和降低成本。中國共產(chǎn)黨第十九屆全國代表大會的報告指出,中國經(jīng)濟已經(jīng)從快速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。工業(yè)作為新中國成立以來經(jīng)済建設(shè)的首要任務(wù),在新時代的背景下率先走上了創(chuàng)新促進發(fā)展的道路。以機器人為代表的先進自動化設(shè)備具有高效、可靠、經(jīng)済先進的特點,已被證明是科學(xué)產(chǎn)業(yè)最有效的方向。多維力和扭矩傳感器以其獨特的優(yōu)勢擴展了新技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,也為研究人員分析和測量提供了新的工具。
多維力傳感器原理：寧波辰邦多維力傳感器基于應(yīng)變式測力傳感器的基礎(chǔ)上采用電阻應(yīng)變式原理,也稱應(yīng)變式多維力傳感器。有彈性元件、電阻應(yīng)變計和惠斯通電橋電路組成。被稱物體的重量作用在彈性元件上使其變形而產(chǎn)生應(yīng)變量,粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計將于物體重量成正比的應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為電阻變化,再通過恵斯通電橋電路將電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓翰出,通過顯示儀表將測得此電壓翰出值即可完成測量計量任務(wù)。
第一、多維力傳感器的優(yōu)點：
將它與單軸力傳感器進行比較，除了解決測量的力分量敏感的鍛造和一致性問題外，還可以解決結(jié)構(gòu)處理和工藝錯誤引起的維間(軸間)干涉問題、動態(tài)靜態(tài)校、矢量運算中的解耦算法和電路實現(xiàn)等問題。
我們在彈性體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學(xué)性能評價、矢量解耦算法等項目中，寧波辰邦多維力傳感器的研究完全解決了科學(xué)問題，掌握了具有從宏觀到微機設(shè)計處理能力的關(guān)鍵制造技術(shù)。
第二、寧波辰邦多維力傳感器的應(yīng)用：
廣泛用于機器人手指、手爪研究。機器人手術(shù)研究；手指力研究；牙齒研究；力反饋制動試驗精密組裝、切割；恢復(fù)研究。教整形外科研究產(chǎn)品測試觸覺反饋學(xué)習(xí)。行業(yè)包括機器人、汽車制造、自動裝配線組裝、生物力學(xué)、航空航天、輕紡工業(yè)等。
第三、多維力傳感器的選擇：
寧波辰邦傳感器被稱為電子衡器的心臟，其性能很大程度上決定了電子衡器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。設(shè)計電子衡器時，經(jīng)常出現(xiàn)如何選擇傳感器的問題。負載傳感器實際上是將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換為可測量的傳記信號輸出的設(shè)備。要使用傳感器，首先要考慮傳感器所在的實際工作環(huán)境，即傳感器是否工作正常、安全和壽命，以及整個測量儀的可靠性和安全性。
第四、環(huán)境對多維力傳感器的影響主要包括：
1.高溫環(huán)境導(dǎo)致傳感器發(fā)生涂層材料熔化、焊點開花、彈性體內(nèi)部應(yīng)力結(jié)構(gòu)變化等問題。在高溫環(huán)境下工作的傳感器經(jīng)常使用高溫傳感器。此外，還需要添加隔熱、水冷、風(fēng)冷等裝置。
2.灰塵、濕氣對傳感器短路的影響。在這種環(huán)境條件下，應(yīng)使用密封性高的傳感器。不同傳感器的密封方式不同，密封性有很大的差異。
第五、多維力傳感器在使用中有那些注意事項？
多維力傳感器的使用是無所不在,因為電阻應(yīng)變式力傳感器本身是一種堅固、耐用、可靠的機電產(chǎn)品，但為了保證測試精度，仍有許多在使用中要注意的問題；那么使用多維力傳感器時應(yīng)該注意哪些事項呢？
1.周圍應(yīng)盡量設(shè)置一些“擋板”，甚至用薄金屬板把力傳感器罩起來。這樣可防止雜物玷污傳感器及某些可動部分，而這種“沾污”往往會使可動部分運動不爽，而影響稱量精度。
2.所有通向顯示電路或從電路引出的導(dǎo)線，均應(yīng)采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接及接地點應(yīng)合理。若未通過機械框架接地，則在外接地，但屏蔽線互相聯(lián)接后未接地，是浮空的。
注意：有3維力傳感器是全并聯(lián)接法，力傳感器本身是4線制，但在接線盒內(nèi)換成6線制接法。傳感器輸出信號讀出電路不應(yīng)和能產(chǎn)生強烈干擾及有可觀熱量產(chǎn)生的設(shè)備放在同一箱體中，若不能保證這一點，則應(yīng)考慮在它們之間設(shè)置障板隔離之，并在箱體內(nèi)安置風(fēng)扇。用以測量力傳感器輸出信號的電子線路，應(yīng)盡可能配置獨立的供電變壓器，而不要和接觸器等設(shè)備共用同一主電源。
3.寧波辰邦多維力傳感器應(yīng)采用鉸合銅線（截面積約50mm2）形成電氣旁路，以保護它們免受電焊電流或雷擊造成的危害。在使用過種中必須避免強烈的熱輻射，尤其是單側(cè)的強烈熱輻射。
4.電氣連接方面?zhèn)洌ㄈ缌鞲衅鞯男盘栯娎|，不和強電電源線或控制線并行布置（例如不要把力傳感器信號線和強電電源線及控制線置于同一管道內(nèi)）。若它們必須并行放置，那么，它們之間的距離應(yīng)保持在50CM以上，并把信號線用金屬管套起來。
5.盡量采用有自動定位（復(fù)位）作用的結(jié)構(gòu)配件，如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。他們可以防止某些橫向力作用在傳感器上。要注意的是，有些橫向力并不是機械安裝引起的，如熱膨脹引起的橫向力，風(fēng)力引起的橫向力，及某些容器類衡器上的攪拌器的振動引起的橫向力即不是機械安裝引起的。
