三向力传感器的智能化模块标定方法

提出了一种用微处理器对三向力传感器进行数字处理的数学方法和实用技术。这种方法和技术在解决三向力传感器或多向测力仪的向间干扰和静动态标定问题时,将会起到重要的作用,并可减轻用模拟器件进行补偿的难度。     

煤炭截割三向力传感器的研究

展示一种可用于井下测量煤炭截割力的三向力传感器。传感器为电阻应变式,其弹性元件上对应于三向分力的剪切应力区域,是由薄壁筒上开双层错位槽孔,即每一层均匀开出四个槽孔,但上下层槽孔之间沿轴向相互错开45°形成。对模型结构进行有限元计算和分析,确定了纯剪应力区的位置和主应力值。实验结果表明,所研制的力传感器不但三个测力方向灵敏度高、有足够的刚度,而且分力间交叉干扰小;制造工艺性好。     

精密多维力传感器的标定及其试验设计

本文讨论多维力传感器的两个普遍性的问题:标定及其试验设计。精密多维力传感器的标定就是辨识它的比刚度矩阵D和比柔度矩阵C。本文定义多维力传感器实验的品质指标和最优实验设计的准则,据此推导出多维力传感器结构参数所应满足的最优条件。     

机器人腕部力传感器的标定

力反馈是机器人控制技术中一种重要的反馈。位于机器人手臂和夹持器之间的腕部力传感器是最重要的力传感器。对力传感器进行标定就是找出其标定矩阵。作者提出了求标定矩阵的方法,并指出Shimino和美国机器人技术公司——RTI的标定方法是错误的。专门设计的实验表明,用作者提出的方法所得的标定矩阵进行计算,测定载荷与实际施加的载荷是相接近的,而RTI公司的结果与施加载荷相差甚大。作者还提出了一种简化的6×6标定矩阵,用其计算的结果也与实际施加载荷接近。     

基于虚拟仪器的力传感器标定程序

力传感器是目前广泛使用的传感器,在使用过程中,需要对其进行标定,以此保证测量的精度。本文基于LabVIEW,开发了力传感器标定程序。文章主要介绍该程序的设计原理以及软硬件结构。     

力传感器动态标定装置的研究

文中提出一种力传感器的动态标定装置,用于动态加载情况下对力传感器进行动态标定.该装置以力矩电机作为动力源,通过滚珠丝杠传动和2级液压缸增大推力,实现了便携式和微动力条件下的大负荷加载输出.利用ANSYS有限元分析软件对所设计的结构进行了强度和刚度分析,结果表明所提出的机械结构是合理可行的.最后,对该装置计算机数据采集及控制系统作了初步的探讨.     

线性压力传感器的静态标定

以静态标定理论为基础，对原航空工业部线性压力传感器静态检测标准存在的问题进行了研究，并提出一种线性压力传感器全自动静态标定方法，该方法能减少过去对压力标准源精度的依赖及检定循环次数，提高标定工作效率，降低标设备的成本，弥补现行标准中的不足。     

基于单片机的多维力传感器静态标定系统研究

介绍了基于单片机的多维力传感器标定系统,设计了数据采集、处理系统的硬件结构及软件流程.硬件部分主要包括:单片机、DMA、A/D转换芯片及通信模块等.系统运行过程中,主程序依次调用各个子模块对采集的实验数据进行分析处理.     

基于步行器行走的上肢六维力传感器静态标定研究

本文针对步行器助行过程中上肢力提取问题,研制了一套上肢力提取系统．阐明了该系统的工作原理,通过对六雏力传感器的标定和校准实验,对实验结果的分析表明了该标定系统设计及标定方法的正确性及实用性．     

通用传感器标定软件设计与实现

不同的传感器具有不同的输出特性,为了更真实地模拟不同传感器的输出特性,需要采用不同的算法来对测得的数据进行拟舍。目前传感器标定研究大多都着重于具体类型传感器的标定。结合软件开发及应用实际,提出一套基于PC机的通用传感器标定软件构架,针对不同类型、不同特性、不同用途的传感器,软件可以给出针对该传感器对应的最佳拟合算法,从而获得最佳测量精度。目前该软件运用于四川大学生物力学实验室多套实验系统中,经测试效果良好。     

智能涡流转速计的设计

目前广泛使用的不含微型机的数字式转速计,其电路比较复杂,测量范围与精度不能兼顾,而且采样时间长,难以测得瞬时转速,文章介绍一种智能涡流转速计的硬件设计。在单片机的控制下,将传感器输出的信号转换成瞬时转速并显示,具有体积小,集成度高,功能强等优点,可在转速测量方面得到广泛的应用。     

刨削式煤炭切割阻力测试传感器的研究

针对煤炭切割阻力的测试，研究一种应变式测力传感器，并对其进行了静态、动态特性实验，得到了传感器的性能指标，为准确测定切割阻力提供可靠的条件。     

一种船用超声液位传感器的优化设计模型

针对一种船用超声液位传感器数学建模和多目标优化设计的问题,提出了一种基于等效电路和遗传算法的优化设计方法.将电-力-声类比的方法应用到建模中,由此建立了传感器的等效电路模型,并推导出传感器频率和输出特性参数的相关方程.在等效电路模型的基础上,以压电陶瓷尺寸、保护膜厚度和工作间隙为设计变量,以输出电压的峰-峰值和信号特征值为优化目标,建立了超声液位传感器的多目标优化模型.采用遗传算法(GA)进行优化计算,并利用MATLAB和GA优化工具箱进行求解.实例分析表明,优化后传感器性能得到了显著提高,数值计算结果和实测结果吻合良好,从而证明了等效电路模型的准确性.     

热超声封装高频换能器的动力学优化设计

为提高热超声封装效率、降低封装温度,研究了高频超声换能器的动力学优化设计．基于一维振动和波动理论,建立了换能器的解析模型,得到了压电振子、指数形聚能器和劈刀的波动方程．借助有限元分析软件ANSYS参数化建模,分别对压电振子和聚能器进行优化设计．考虑材料、形状和尺寸对其振动特性的影响,得到了换能器最优模型．通过阻抗分析仪和多普勒激光测振仪对换能器进行电谐振和机械谐振测试．实验结果表明,该换能器在其工作频率附近不存在非纵振模态和其它寄生的振动形式,从而方便了超声信号发生器设计.     

阵列声波接收换能器的隔声及防震设计

随着多极子阵列声波测井仪在各油田的广泛应用,阵列声波测井仪器在设计时不但要考虑机械结构的稳定性,更要考虑声波的隔声效果,避免声波沿着机体及个连接部分传播.用一维声波传播模型给出了一种隔声设计方法,对接收换能器阵列整体隔声以及各个换能器之间的隔声特征进行了分析,给出了隔声效果比较好的设计.     

基于Maxwell的压电换能器激励变压器设计

针对声波测井相控换能器阵激励要求,详细介绍了基于电磁有限元软件Maxwell的激励变压器设计过程,分析了变压器初级和次级绕组匝数对激励脉冲幅度和宽度的影响规律。根据数值模拟结果绕制了变压器并进行了激励试验,实际激励波形与仿真波形有很好的一致性。     

刀形截齿的截割试验与分析

在实验室条件下所做的截割试验,得出了在不同截割对象、不同工作参数下,刀形截齿的截割阻力及其变化规律。这对于研究刀型截齿的截割性能和正确地选择与合理地使用刀形截齿具有重要意义。     

汽车车轮力传感器研制

介绍汽车车轮力传感器的研制和数字信号的自动处理方法。该传感器能同时动态测出运动中汽车车轮与地面作用点处的瞬态垂直作用力（路面的支反力）和水平作用力（驱动力或阻力）,具有精度高、制造安装容易、计算机自动标定、自动信号处理、操作简单方便等特点。它使对汽车进行载荷谱测试、汽车整车系统动态分析中外激励载荷的确定、零部件的可靠性设计等成为可能。     

基于CAN总线的转辙机功率传感器的设计

设计一种广泛应用于铁路行业的三相电动机功率在线监测系统.它采用多参数电能采集芯片ATT7022作为数据采集和模块处理,以C8051F410为CPU,采用CAN总线结构通信方式,通过采集铁路道岔转辙机启动及工作过程中的电流、电压及功率,实现对工业场合三相电动机故障的在线监测.对其线性度、响应时间、精度、稳定性等性能的测试表明,该装置具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、性价比高等优点.     

一种微加工超声传感器的设计

电容式微加工超声传感器（cMUT）是近年来出现的新型器件,具有高灵敏度、频带宽和机电转换效率高等优点,大有取代传统的压电式超声传感器之势．介绍了cMUT的基本结构和工作原理,提出了一种新型传感器结构．针对此结构建立了两个有限元模型,通过对其中的一个三维模型进行模态分析得知,cMUT可工作在一阶频率处,其振动频率为4．582MHz;利用另一个三维模型进行静态和谐波分析,得出传感器的塌陷电压为213V,当对cMUT施加45V直流偏置电压和1．6V交流电压时,其谐振频率为4．147MHz,薄膜的最大位移为0．447μm．