多维力传感器的动态标定研究.pdf

《多维力传感器的动态标定研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·电气与自动化·白文聪，等·多维力传感器的动态标定研究多维力传感器的动态标定研究白文聪，陈怀海(南京航空航天大学航空字航学院，江苏南京210016)摘要：提出了一套对六维力传感器经行标定的系统．用于动态载荷情况下六维力传感器动态标定。该系统以labVIEW为软件系统。以高精度伺服电机为精确动力源，以高精度砝码作为标准质量，通过伺服电机带动标准质量做匀速圆周运动产生标准动态力。配合有限元分析软件PATRAN对设计工装的强度、刚度及固有频率的分析。实现了在特定频率范围内的传感器的精确动态标定。实验结果表明系统对六维力传感器的标定是合

2、理可靠的。关键词：多维力传感器：动态标定：实验中图分类号：TP212文献标志码：A文章编号：1671—5276(2015)03—0161—04ResearchofDynamicCalibratingSystemofMulticomponentDynamometerBAIWen·cong，CHENHuai—hai(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Thispap

3、erpresentsasetofcalibrationofsixaxisforcesensorwithdynamicloads．BasedonLabVlEWsoftwaresystem，withahighaccuracysewomotorasprecisepowersourceandhighprecisionweightasthestandardquality，theservomotorisusedtodrivetheuniformcircularmotiongeneratingstandarddynamicforceofthe

4、qualitystandard．ThefiniteelementanalysissoftwarePATRANisusedtoanalyzethetoolingdesignstrength，stifnessandnaturalfrequency．Theaccuratecalibrationofthedynamicsen—sorismadewithinthespecifiedfrequencyrange．Theresultsshowthatthesystemcalibrationofthesixaxisforcesensorisre

5、asona—bleandreliable．Keywords：multicomponentdynamometer；dynamiccalibrating；experiment文中结合空间机构转动对基体扰动分析的实际需要．0引言研发一套对奇多维力传感器进行精确动态标定的系统。随着我国综合国力的不断提升。对振动、扰动分析的1动态标定系统的基本原理实验需求不断的增大。此类实验目的是运用传感器对运动信号进行采集。是否采集到真实、可靠的数据是实验成传感器输出电压，与外载荷的关系为：功的重要标志。F=cxu(1)传感器种类很多。广泛应用于各行各

6、业中。如压电式式中，C为传感器灵敏度，F为外载荷，u为传感器输加速度计和力传感器是振动实验中最常见的两种传感出电压，由式(1)可以得出：器⋯。压电式传感器是利用某些介质受力产生压电效应。：(2)而制成的传感器。压电效应是指压电晶体在受到某一方向的外力作用而发生形变(包括弯曲和伸缩形变)时，由由式(2)可知，只要有标准的外载荷力，就可以得到于内部电荷的极化现象．会在其表面产生电荷的极化高精度的灵敏度。现象。系统采用“转子离心力”方式得到标准外载荷。使用合格传感器在出厂之前．厂家要使用静态计量仪器对伺服直驱电机驱动转子及其上的标准质

7、量。将随时间变化传感器标定。没有更多的考虑传感器在可能的动态测试的标准质量块上的离心力作为标定系统的标定绝对量。环境下出现静动态输出差异。其结果是，在静态校准中精该方案分为水平测试与竖直测试两部分。度很高的测试装置．在动态测试中却可能出现极大的误1．1水平测试差，致使整个测试装置在动态情形下失去其可信性。且极易造成人们的错误判断_2]。水平测试是指转子在水平面内旋转。由标准质量产生目前，力传感器的动态标定系统较为罕见。这是因平行于水平面的标准离心力。水平测试方案如图1所示。为，加速度的绝对量值可以通过激光测振仪或重力加度较将待标

8、定传感器与水平大理石台面联接。将工装安为精确和方便地测取，而力的绝对量值直接获取则十分装在传感器上，以保护传感器表面，并方便电机及其他零困难件的安装。在电机上安装标准质量。当伺服电机以精确作者简介：白文聪(1988一)，男，陕西西安人，硕士研究生，主要研究振动测