微力标定与测量装置的若干关键问题研究

发布时间：2021-01-20 12:16

　　随着对深海科学的不断研究，对海洋流速传感器的测量性能提出了更高要求，不但需要测量流速较大的水平流，而且需要测量流速变换极其微小的上升流。本论文以国家自然科学基金项目“可测上升流的三维瞬时海流传感器的研究”（No.41076061）为背景，研制三维流速传感器的力标定系统，并对系统主要结构进行分析优化，使其达到测量垂直微力所需要求。本文首先规划了三维流速传感器的微力标定系统的方案，对微力加载装置和微位移工作台进行简单设计，提出一种基于柔性铰链的微力缩小机构，采用对称式结构布置减小水平方向耦合误差，该机构在传统的砝码滑轮式机构的基础上，采用柔性铰链为支撑和传递微力，利用二级杠杆机构的缩小原理进行二级缩放。对设计模型进行简化，并对其进行力学模型分析，通过理论计算和参数简化处理，得出机构的理论微力缩小倍数。对两种常用柔性铰链进行力学分析比较，通过理论计算和软件分析对比得出柔性铰链主要参数对刚度的影响。对整体机构在重力场作用下的变形及微力缩小效果进行分析，并对机构采用配重式设计，有效减小机构在重力场下的变形。利用有限元分析软件对两种柔性铰链对整体结构的微力放大效果进行分析，对柔性铰链的最小厚度、连... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

测力环式加载如图1-2所示为砝码重锤式加载，主要有传感器1、加载帽2、细线3、定

图 1- 2 砝码重锤式加载标定术、生物技术等现代技术的突飞猛进，以及航展，人们对微加工微操作关注越来越多，需求量已经受到普遍关注。对于微观世界的研究，前微力传感器发展迅速，其精度也愈来愈高，。对于高精度的传感器的标定需要高精度的标标定方法已经无法达到高精度的标定要求，尤mN甚至μN级别时，对于微小力的稳定准确的产一个关键环节。虽然传统传感器标定方法技术太小的微力传感器却难以推广使用。目前，传610 N，虽然达到 N 级，但标定时受到的各种及标定影响巨大。如滑轮本身的摩擦、滑轮和标定精度，使得这种方法仅限于较大力的标定维微力传感器中，采用的就是传统的砝码重锤

[19]在标定三维微力传感器中，采用的就是传统的砝码重锤式。标定后的传感器在X轴分辨率为0.98mN，Z轴为1.96mN，标定试验台如图1-3所示。图 1- 3 哈尔滨工业大学微力传感器标定工作台对微力传感器进行标定，需要一整套标定装置，其中最重要的是能够产生

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于视觉的微夹钳位移测试技术研究[J]. 王文静,褚金奎,张然,张成.  传感器与微系统. 2011(02)
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[5]时间数字转换技术在三维海流计中的应用[J]. 雷亚辉,王向红,刘杰.  电子技术应用. 2010(04)
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[9]探针实验力学[J]. 李喜德.  实验力学. 2007(Z1)
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博士论文
[1]机器人多维腕力传感器静、动态性能标定系统的研究[D]. 郑红梅.合肥工业大学 2007

硕士论文
[1]力传感器标定装置的研究[D]. 吴秀梅.天津理工大学 2007
[2]新型机器人腕力传感器的研究[D]. 秦岗.东南大学 2004



本文编号：2989028