应变片排布位置对柱式力传感器输出影响

作     者：梁伟 韦铁平 杨晓翔 赖征创 姚进辉 Liang Wei;Wei Tieping;Yang Xiaoxiang;Lai Zhengchuang;Yao Jinhui

作者机构：福州大学机械工程及自动化学院福州350116 福建省计量科学研究院福州350003 福建工程学院机械与汽车工程学院福州350118 

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

年 卷 期：2019年第40卷第5期

页      面：132-143页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家质量监督检验检疫总局科技计划(2015QK295) 福建省质量技术监督局科技项目(FJQI2015029) 福建省青年自然科学基金(2017J05071)项目资助 

主　　题：应变片 力传感器 寄生分量 示值误差 

摘      要：研究偏心、倾斜载荷作用下,应变片排布位置对柱式力传感器输出的影响,对提高传感器抗偏心、倾斜载荷能力具有重要作用。采用弹性理论建立了偏心、倾斜载荷作用下,考虑应变片位置偏差、角度偏差、高度位置影响的柱式传感器输出模型。基于该模型,分别讨论了应变片位置偏差、角度偏差和高度位置对传感器示值误差和方位误差的影响,并进行实验验证。研究结果表明,当应变片之间存在位置偏差或应变片存在角度偏差,传感器在偏心、倾斜载荷作用下,将产生较大示值误差和方位误差,且误差随位置偏差或角度偏差的增大而迅速增大。应变片粘贴时,如果位置偏差和角度偏差均不大于1°,则即使传感器在0.1°倾斜载荷作用下,示值误差也可以控制在±0.15%以内。贴片高度位置变化对传感器输出的影响较小。该力传感器输出模型分析结果准确可靠,对控制传感器生产工艺水平具有一定指导作用。