仪器仪表学报

作者：陈望隆，杨述焱，胡权，宋爱国

单位：陈望隆,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,杨述焱,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,胡权,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,宋爱国,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,

关键词：六维力传感器;十字梁弹性体;模数采集;无线传输;维间解耦

基金：国家自然科学基金深圳联合基金（U1713210）项目资助

针对目前六维力传感器普遍存在的体积偏大、操作繁琐、应用场景复杂的问题，设计了一种基于电阻应变原理的小型化无线六维力传感器。首先，基于十字横梁结构设计传感器的弹性体，并通过ANSYS软件进行结构静力学分析，确定了传感器的最优结构尺寸；其次，基于传感器小型化和无线传输的设计要求，设计了传感器的内部硬件电路，包括四等臂全桥电路、两级放大电路以及数据采集与传输电路，有效减小了传感器的体积，增强了灵活性；最后，设计并优化了静态标定方法及静态解耦算法，降低了传感器的维间耦合干扰，提高了测量精度。实验结果表明，该传感器室内无线传输距离达到8m，传输速率满足中低频力信号测量，Ⅰ类与Ⅱ类误差均满足在高精度要求场合的使用。

来源：2019年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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