基于结构解耦的新型电容式力矩传感器设计

作     者：蒲明辉 冯向楠 罗国树 梁旭斌 潘海鸿 Pu Minghui;Feng Xiangnan;Luo Guoshu;Liang Xubin;Pan Haihong

作者机构：广西大学机械工程学院南宁530004 广西制造系统与先进制造技术重点实验室南宁530004 

基　　金：国家自然科学基金地区基金(51465005) 广西创新驱动发展专项(桂科AA18118002,桂科AA17204017) 广西重点研发计划(桂科AB16380237) 南宁市重点研发计划(20181018-3,20181018-1)项目资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2020年第41卷第2期

页      码：10-17页

摘      要：为解决力矩传感器中由于倾覆力矩、轴向力和径向力等所造成的力耦合效应和测量误差问题,基于结构解耦原理设计了一种新型电容式力矩传感器。该新型电容式力矩传感器利用内置十字交叉滚子轴承实现结构解耦,从而消除力耦合效应对测量准确性的影响。测量部分采用垂直极板电容效应原理,并以双差动的测量方式提高传感器的灵敏度和稳定性。以商用转矩转速传感器作为标准力矩仪对此新型电容式力矩传感器进行标定,并进行解耦验证实验。标定和实验结果表明,该新型电容式力矩传感器的线性度为1.04%、分辨率0.05 N·m、最大测量误差约为2.07%,所设计的传感器能够有效降低力耦合效应的影响,具备结构解耦、高灵敏度和高准确性等特点。

主 题 词：力矩传感器 力耦合效应 解耦 垂直极板电容效应 双差动 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0703[理学-化学类] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.19650/j.cnki.cjsi.J1905837

馆 藏 号：203922847...