导读:本文包含了压电式四维力传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:压电式,六维力,传感器
压电式四维力传感器论文文献综述
顾正祥,陈丽君,潘辉[1]（2019）在《压电式轴上六维力传感器》一文中研究指出本文对压电式传感器在力敏元件的选择、传感器结构的建立、力学模型、解耦原理与算法、传感器的标定等方面做了一个简单的介绍。对比了六维力传感器的两种空间布置结构,得到了正方形布置优于菱形布置的结果。并对其建立了相应的数学模型和解耦计算。通过对六维力传感器的种种分析,为轴上六维力的测量提供了一定的帮助。(本文来源于《电子技术与软件工程》期刊2019年23期）
齐亚州[2]（2017）在《小工作空间压电式六维力传感器研究》一文中研究指出火箭发射的安全性和经济性与燃料贮箱栅格的精密加工密切相关。传统加工方法难以达到栅格加工精度要求,镜像铣削凭借其效率高、通用性强、精度高等优点,成为解决大型薄壁构件加工问题的有效途径。为保证镜像铣削的加工精度,应准确获取支撑末端所受多维力、力矩信息并灵敏感知支撑力的微小变化,实时调整支撑末端的位置和支撑力的大小,为局部加工区域提供刚度补偿。显然,支撑力信号实时测量是火箭贮箱筒段栅格镜像加工与装备可靠运行的重要保证。此外,支撑末端要求高度集成,力传感器单元被限制在Ф17mm的狭小工作空间内。支撑力信号是由力传感器获取的,因此研制用于小工作空间内多维支撑力测量的传感器,并对其进行精确标定是保证舱壁栅格加工精度的基础。本文以支撑力信号测量为研究对象,针对支持力信号测量空间受限、多维、分辨率低的测试难点,从测试原理、理论推导、结构仿真和实验标定等方面,对支撑力测试的难点进行分析研究,提出相应的解决方案,研制出了在小工作空间内用于六维支撑力测量的高灵敏度压电力传感器。首先基于支撑末端在工作中的受力情况,总结归纳出支撑力信号测试的难点。利用六维力作用下压电晶片的应力分布规律,求出感生电荷量与六维应力之间的对应关系,得到晶组和电极片的组合形式,实现了小工作空间内六维支撑力的测量。之后对压电力传感器晶组、壳体的结构进行设计。确定了小工作空间内力传感器的预紧形式,建立预紧状态下传感器的力学模型,分析力在传感器上的传递过程,得到了在不同量程内预紧部件刚度的许用范围。利用ANSYS Workbench软件对传感器进行仿真建模,分别对传感器进行模态和静力结构分析,结果均满足镜像铣削过程中对支撑力的测量要求。根据测试系统分辨率的影响因素,对信号采集系统中各元器件进行合理选型,完成了力测试系统的搭建。最后对研制的压电力传感器进行标定实验,得到了力传感器的静、动态标定指标。对静态标定指标的影响因素进行分析,重点分析偏载对向间干扰的影响,提出了衡量加载点偏差程度的判别方法。针对机械连接偏载不可避免事实,提出了克服偏载对归一化系数影响的输出比例归一化法,将最大向间干扰降至5%以内。之后,对力传感器进行了分辨率测试实验,实验结果表明,研制的压电式六维力传感器满足支撑力测量的需求。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-23）
王浩宇,秦岚,刘俊,刘京诚[3]（2011）在《基于双层晶组的压电式四维力传感器静态特性分析与仿真》一文中研究指出在现有压电式四维力传感器结构基础上,选用石英作为敏感元件,并根据不同切型石英的特点按特定方式进行排列组合,设计了双层晶组式传感器。通过有限元分析方法,对优化的压电式四维力传感器进行仿真,从而得到新型传感器力电转换效率、维间干扰等静态特性指标,证明了该传感器能够有效提高测量的精度。(本文来源于《电工技术》期刊2011年05期）
王浩宇[4]（2011）在《一种压电式四维力传感器的结构优化和多维力传感器标定方法研究》一文中研究指出伴随着科学技术的快速发展,多维力传感器已不再仅仅应用于传统的机器人领域,在诸如现代医学(辅助医疗手术等)、体育比赛、航空航天(风洞实验、火箭发动机安装测试等)、现代制造业(自动磨削等)、汽车等领域也逐渐得到了大量的应用。本文研究了一种采用“双层”、“晶组”式敏感元件布局结构的新型压电式四维力传感器。本文的主要研究内容为:①在分析研究多维力传感器的国内外研究现状的基础上,研究了一种新的压电式四维力传感器的结构。选取石英作为敏感元件,根据不同切型石英的特点按特定方式排列组合,设计了一种“双层”、“晶组”式的敏感元件布局,完成了该新型压电式四维力传感器的基本结构设计。②利用ANSYS有限元分析软件对该传感器的静态、模态特性进行了仿真分析,重点对维间干扰、灵敏度、力电转换效率和固有频率四个静、动态性能指标进行了研究,验证了该传感器设计的有效性和合理性。③在分析研究多维力传感器的动、静态标定方法国内外现状的基础上,初步研究了多维力传感器的标定参数和标定方法。研究了影响传感器性能的静、动态标定参数;分析了几种典型的静、动态标定方法;并针对拉压式测力静态标定法进行验证性实验。本文的研究工作对新型压电式多维力传感器的研发具有参考价值。(本文来源于《重庆大学》期刊2011-05-01）
张军,李寒光,李映君,钱敏[5]（2010）在《压电式轴上六维力传感器的研制》一文中研究指出本文对现有的六维力传感器及其力敏元件进行分析和研究,研制了一种能准确测量轴上空间六维力的新型四支点压电石英并联式轴上六维力传感器。选择压电石英作为四支点六维力传感器的力敏元件,提出了两种不同的力敏元件空间布置方式,对其建立了数学模型和解耦计算,得到作用在轴上的空间六维力。分析了压电石英传感器测量轴上六维力产生偏差的原因,通过实验进行了验证,确定出压电石英六维力传感器的力敏元件相对合理的布置方式,为轴上六维力测量提供了参考依据。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2010年01期）
李寒光[6]（2009）在《四支点压电式轴用六维力传感器的研制》一文中研究指出巨型重载操作装备水平体现了一个国家的制造能力和制造水平,对国民经济和国防安全起到重要保障作用。如何保证极端作业条件下操作装备在整个工作空间中的操作能力和操作速度,是重载操作装备设计所面临的技术挑战。重载操作装备工作过程中,六维力测量以及实时反馈是实现装备协调操作控制、力顺应控制的基础,也是规划和调整锻造工艺的重要依据。为实现反馈控制,需要进行六维大力测量。而六维力测量技术的难点是如何解决大承载能力和高灵敏度之间的矛盾。本文在国家973课题(2006CB705406)的资助下,从工程实际出发,运用晶体物理学、电介质物理学、压电学、各向异性材料力学、电磁学等交叉学科的理论成果,根据使用要求,对六维力传感器结构中的关键尺寸和动态特性进行了设计和分析。本文设计了一种并联结构的六维力传感器,同时设计了一种新型六维力传感器测量轴上六维力的专用夹持装置。具体工作如下:提出了一种相对合理的力敏元件空间布局形式,对其建立数学模型并进行解耦计算;通过对压电石英纵向效应和剪切效应的分析,确定力敏元件的组合方式,一组xy晶组和两组yx单元晶组;并通过对力敏元件多支点空间布局的研究和力学模型分析,确定了四支点模型,并设计了相应六维力传感器。设计了一种新型的将轴和压电式六维力传感器刚性连接在一起的夹持装置,通过对夹持装置进行ANSYS分析,确定了影响夹持性能的主要尺寸参数。同时,设计了轴上压电式六维大力传感器的标定方案,并进行了静态和动态标定实验。实验结果表明:该压电式六维力传感器具有良好的静态性能和动态性能,其非线性度误差在0.710%以内,重复性误差在0.532%以内,向间干扰在4.28%以内,滞后误差在4.552%以内。因此,该空间布局结构的压电式六维力传感器各项技术指标全面达到CIRP--STCC规定的动态型测力仪标准。(本文来源于《大连理工大学》期刊2009-12-01）
黄亮,秦岚,刘俊,刘京城[7]（2008）在《压电式四维力传感器的有限元分析》一文中研究指出选用石英作为敏感元,研究一种压电式四维力传感器,根据不同切型石英的特点按特定方式排列组合,构成一个"晶组"式的传感器,实现无耦合测量空间多方向的力和力矩。通过有限元分析,对所提出的压电式四维力传感器进行仿真,得到影响该传感器原型开发的输出电压与输入力之间关系曲线、电压灵敏度、维间干扰等重要性能指标,并证明了该传感器能够有效地实现空间四维力的测量,为研制新型传感器原型奠定了重要基础。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2008年12期）
黄亮[8]（2008）在《压电式四维力传感器的有限元仿真分析和设计》一文中研究指出随着计算机运算能力越来越强,数值模拟方法被广泛地应用在了工程技术领域。目前常用的数值模拟方法有:有限单元法、有限差分法、边界元法和离散单元法。而有限单元法是实用性较强、应用性较广的一种数值模拟方法。本文为了研制一种新型压电式四维力传感器,利用有限元软件ANSYS对该传感器的静态、模态特性开展了仿真分析研究,并在此基础上通过优化设计方法进一步研究了该压电传感器的弹性变形环节-弹性膜片的设计对传感器性能的影响。本文的主要工作包括:①分析研究了多维力传感器的国内外发展概况,以及有限元分析法在多维力传感器设计中的应用现状。②选用石英作为压电敏感元,根据石英特定的切割形式和排列方式设计出了无耦合测量空间四方向上力和力矩的晶片组布局形式,完成了压电式四维力传感器的基本结构设计。③探讨了有限元分析法的基本概念,优化设计的基本理论,利用有限元分析法开展多维力传感器关键性能参数及其影响量的仿真分析与优化设计。④运用有限元分析软件ANSYS对压电式四维力传感器的设计模型进行了仿真分析,研究对传感器原型开发有着重要影响的静态、模态性能指标:灵敏度、维间干扰、转换效率、固有频率,验证了传感器设计的合理性和传感器自身的新颖性。⑤运用ANSYS软件的优化设计方法,将传感器的灵敏度和固有频率作为目标变量,将传感器中弹性膜片的弹性模量和尺寸作为设计变量,将石英晶片的极限强度作为状态变量,研究了弹性膜片的弹性模量和宽度对传感器性能的影响,为新传感器的设计开发提供了重要的依据。本文的研究工作为新型压电式四维力传感器的研制提供了重要的依据。(本文来源于《重庆大学》期刊2008-11-01）
罗勇[9]（2008）在《压电式六维力传感器结构仿真及信号处理电路设计》一文中研究指出在机器人传感器中,力传感器是最基本的一种,能够检测叁维力和叁维力矩的六维力传感器是机器人最不可或缺的重要传感器。虽然,对多维力传感器的研究已有40多年的历史,科研工作者在这方面也已经做了大量的科研工作,但就目前的各种方法主要还是通过设计不同的弹性体和改变电阻应变片的贴片位置等来设计多维力传感器,由于贴片工艺和弹性体加工精度等因素的影响,制造出来的传感器几乎都存在结构复杂、加工制造困难、体积大、动态响应特性差等缺点。为了解决目前六维力传感器的不足之处,本文研究了一种结构简单的直接输出型压电六维力传感器,该传感器具有体积小,质量轻,工作可靠,固有频率高,灵敏度和信噪比高,滞后小,且无需对输出信号进行解耦运算等优点。对该传感器的研究具有十分重要的研究意义和广阔的应用前景。本文首先介绍了压电传感器的工作原理,接着分析了各种压电材料的压电特性,选择石英作为传感器的转换元件材料;根据传感器的受力范围,设计了石英晶片的尺寸;根据传感器测量六维力(力矩)的需要,提出了传感器敏感元件的布局方案。整个六维力传感器通过两个四维力传感器组合构成,该结构具有很好的对称性,可以避免施加纯力的过程中附加力矩的干扰。论文运用叁维有限元理论和ANSYS软件,针对设计的压电式六维力传感器,在ANSYS中建立了该传感器的模型。并运用ANSYS软件对六维力传感器进行了静力分析、电磁分析和模态分析。仿真结果表明,该传感器的结构设计合理,具有较好的线性度,高灵敏度,维间干扰较小,固有频率较高等特点。最后论文分析了压电传感器对测量电路的要求,选用电荷放大器作为压电传感器的处理电路,在分析电荷放大器的各功能模块的基础上,研制了电荷放大器电路。(本文来源于《重庆大学》期刊2008-05-01）
压电式四维力传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
火箭发射的安全性和经济性与燃料贮箱栅格的精密加工密切相关。传统加工方法难以达到栅格加工精度要求,镜像铣削凭借其效率高、通用性强、精度高等优点,成为解决大型薄壁构件加工问题的有效途径。为保证镜像铣削的加工精度,应准确获取支撑末端所受多维力、力矩信息并灵敏感知支撑力的微小变化,实时调整支撑末端的位置和支撑力的大小,为局部加工区域提供刚度补偿。显然,支撑力信号实时测量是火箭贮箱筒段栅格镜像加工与装备可靠运行的重要保证。此外,支撑末端要求高度集成,力传感器单元被限制在Ф17mm的狭小工作空间内。支撑力信号是由力传感器获取的,因此研制用于小工作空间内多维支撑力测量的传感器,并对其进行精确标定是保证舱壁栅格加工精度的基础。本文以支撑力信号测量为研究对象,针对支持力信号测量空间受限、多维、分辨率低的测试难点,从测试原理、理论推导、结构仿真和实验标定等方面,对支撑力测试的难点进行分析研究,提出相应的解决方案,研制出了在小工作空间内用于六维支撑力测量的高灵敏度压电力传感器。首先基于支撑末端在工作中的受力情况,总结归纳出支撑力信号测试的难点。利用六维力作用下压电晶片的应力分布规律,求出感生电荷量与六维应力之间的对应关系,得到晶组和电极片的组合形式,实现了小工作空间内六维支撑力的测量。之后对压电力传感器晶组、壳体的结构进行设计。确定了小工作空间内力传感器的预紧形式,建立预紧状态下传感器的力学模型,分析力在传感器上的传递过程,得到了在不同量程内预紧部件刚度的许用范围。利用ANSYS Workbench软件对传感器进行仿真建模,分别对传感器进行模态和静力结构分析,结果均满足镜像铣削过程中对支撑力的测量要求。根据测试系统分辨率的影响因素,对信号采集系统中各元器件进行合理选型,完成了力测试系统的搭建。最后对研制的压电力传感器进行标定实验,得到了力传感器的静、动态标定指标。对静态标定指标的影响因素进行分析,重点分析偏载对向间干扰的影响,提出了衡量加载点偏差程度的判别方法。针对机械连接偏载不可避免事实,提出了克服偏载对归一化系数影响的输出比例归一化法,将最大向间干扰降至5%以内。之后,对力传感器进行了分辨率测试实验,实验结果表明,研制的压电式六维力传感器满足支撑力测量的需求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压电式四维力传感器论文参考文献
[1].顾正祥,陈丽君,潘辉.压电式轴上六维力传感器[J].电子技术与软件工程.2019
[2].齐亚州.小工作空间压电式六维力传感器研究[D].大连理工大学.2017
[3].王浩宇,秦岚,刘俊,刘京诚.基于双层晶组的压电式四维力传感器静态特性分析与仿真[J].电工技术.2011
[4].王浩宇.一种压电式四维力传感器的结构优化和多维力传感器标定方法研究[D].重庆大学.2011
[5].张军,李寒光,李映君,钱敏.压电式轴上六维力传感器的研制[J].仪器仪表学报.2010
[6].李寒光.四支点压电式轴用六维力传感器的研制[D].大连理工大学.2009
[7].黄亮,秦岚,刘俊,刘京城.压电式四维力传感器的有限元分析[J].国外电子测量技术.2008
[8].黄亮.压电式四维力传感器的有限元仿真分析和设计[D].重庆大学.2008
[9].罗勇.压电式六维力传感器结构仿真及信号处理电路设计[D].重庆大学.2008