六維力傳感器的原理是什么?
2026-09-17

六維力傳感器是一種基于應(yīng)變電橋原理、由多組應(yīng)變計(jì)構(gòu)成的多維力/力矩測(cè)量傳感器。其結(jié)構(gòu)體由三組或多組彈性應(yīng)變梁整體加工而成,每個(gè)應(yīng)變梁上貼有一組或多組應(yīng)變計(jì),包括金屬箔應(yīng)變計(jì)和硅應(yīng)變計(jì)。作為一個(gè)整體,當(dāng)傳感器在某一方向受力時(shí),所有彈性梁上的多組應(yīng)變計(jì)均會(huì)產(chǎn)生輸出,從而得到六組應(yīng)變計(jì)輸出信號(hào)。這里的六組輸出信號(hào)并不能簡(jiǎn)單理解為一組信號(hào)對(duì)應(yīng)某一單一加載物理量,而是需要通過(guò)出廠前標(biāo)定的六維矩陣進(jìn)行解耦運(yùn)算,才能得出每個(gè)方向?qū)?yīng)的力或力矩。


例如:(某六維力傳感器標(biāo)定證書(shū)數(shù)據(jù))


當(dāng)我們需要計(jì)算其中一個(gè)參數(shù)時(shí),例如計(jì)算 Fx:

多通道放大器采集得到的信號(hào)分別是:

Channel1 U1= -0.2V Channel2 U2= -0.3V Channel3 U3= 0.3V Channel4 U4= 0.2V Channel5 U5= -0.1V Channel6 U6= 0.1V

那么(矩陣乘法 ∑ 列乘行)

Fx=(-634.68N/V)*(-0.2V)+[(-321.90N/V)*(-0.3V)]+(306.35N/V*0.3V)+(626.03N/V*0.2V)+[320.81N/V*(-0.1V)]+(-308.69N/V*0.1V)=377.667N

同理可計(jì)算 Fy、Fz、Mx、My、Mz。


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