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- 多維力傳感器工作原理簡(jiǎn)介
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/8/17
在某些場(chǎng)合，不需要測(cè)量完整的六個(gè)力和力矩分量而只需要測(cè)量其中某幾個(gè)分量，因此，就有了二、三、四、五維的多維力傳感器，其中每一種傳感器都可能包含有多種組合形式。
多維力傳感器與單軸力傳感器比較，除了要解決對(duì)所測(cè)力分量敏感的單調(diào)性和一致性問題外，還要解決因結(jié)構(gòu)加工和工藝誤差引起的維間（軸間）干擾問題、動(dòng)靜態(tài)標(biāo)定問題以及矢量運(yùn)算中的解耦算法和電路實(shí)現(xiàn)等。我們已經(jīng)徹底解決了多維力傳感器研究中的科學(xué)問題，如彈性體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)性能評(píng)估、矢量解耦算法等，也掌握了核心制造技術(shù)，具有從宏觀機(jī)械到微機(jī)械的設(shè)計(jì)加工能力。產(chǎn)品覆蓋了二維到六維的全系列多維傳感器，量程范圍從幾百克力到幾十噸，并獲得彈性體結(jié)構(gòu)和矢量解耦電路等方面多項(xiàng)專利技術(shù)。
多維力傳感器廣泛應(yīng)用于機(jī)器人手指、手爪研究；機(jī)器人外科手術(shù)研究；指力研究；牙齒研究；力反饋；剎車檢測(cè)；精密裝配、切削；復(fù)原研究；整形外科研究；產(chǎn)品測(cè)試；觸覺反饋；示教學(xué)習(xí)。行業(yè)覆蓋了機(jī)器人、汽車制造、自動(dòng)化流水線裝配、生物力學(xué)、航空航天、輕紡工業(yè)等領(lǐng)域。
多維力傳感器 - 結(jié)構(gòu)類別
三維力傳感器能同時(shí)檢測(cè)三維空間的三個(gè)力信息（Fx、Fy、Fz），通過它控制系統(tǒng)不但能檢測(cè)和控制機(jī)器人手爪取物體的握力，而且還可以檢測(cè)抓物體的重量，以及在抓取操作過程中是否有滑動(dòng)、振動(dòng)等。三維指力傳感器有側(cè)裝和頂裝式兩種，側(cè)裝式三維力指力傳感器一般用于二指的機(jī)器人夾持器，頂裝式三維指力傳感器一般用于機(jī)器人多指靈巧手。
六維力傳感器是智能機(jī)器人重要的傳感器，它能同時(shí)檢測(cè)三維空間（笛卡爾坐標(biāo)系）的全力信息，即三個(gè)力分量和三個(gè)力矩分量。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于精密裝配，自動(dòng)磨削、輪廓跟蹤、雙手協(xié)調(diào)、零力示教等作業(yè)中，在航空、航天及機(jī)械加工，汽車等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。
傳感器彈性體采用專利結(jié)構(gòu)，靈敏度高、剛性好、維間耦合小、有機(jī)械過載保護(hù)功能。綜合解耦橋路信號(hào)綜合為三維空間的六個(gè)分量，可直接用于力控制。采用標(biāo)準(zhǔn)串口和并口輸入輸出。產(chǎn)品既可與控制計(jì)算機(jī)組成兩級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，也可聯(lián)接終端，構(gòu)成獨(dú)立的測(cè)試裝置。
多維力傳感器 - 傳感器選型
傳感器被喻為電子衡器的心臟，它的性能在很大程度上決定了電子衡器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)電子衡器時(shí)，經(jīng)常要遇到如何選用傳感器的問題。
稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。用傳感器應(yīng)先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，這點(diǎn)對(duì)正確選用傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。
環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個(gè)方面：
�。�1）高溫環(huán)境對(duì)傳感器造成涂覆材料熔化、焊點(diǎn)開化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題。對(duì)于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器；另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。
（2）粉塵、潮濕對(duì)傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大差異。
常見的密封有密封膠充填或涂覆；橡膠墊機(jī)械緊固密封；焊接（氬弧焊、等離子束焊）和抽真空充氮密封。
從密封效果來看，焊接密封為最佳，充填涂覆密封膠為量差。對(duì)于室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器，可選擇涂膠密封的傳感器，而對(duì)于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器，應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。
�。�3）在腐蝕性較高的環(huán)境下，如潮濕、酸性對(duì)傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響，應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過噴塑或不銹鋼外罩，抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。
（4）電磁場(chǎng)對(duì)傳感器輸出紊亂信號(hào)的影響。在此情況下，應(yīng)對(duì)傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，看其是否具有良好的抗電磁能力。
�。�5）易燃、易爆不僅對(duì)傳感器造成徹底性的損害，而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的威脅。因此，在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對(duì)防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器，這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性，還要考慮到防爆強(qiáng)度，以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。
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