双E型弹性体六维力传感器矩形梁Kalman滤波研究

双E型弹性体六维力传感器采用组合梁结构对空间6个方向的力和力矩信息进行探测,但其输出信号中不可避免地混合了噪声信号,譬如:电阻应变片通过电流后产生的热噪声,放大电路中电磁元件干扰,高温下弹性体蠕变产生的干扰等,严重地影响传感器的测量精度。为了有效地滤除系统量测噪声,提高传感器分辨率,以六维力传感器矩形梁为研究对象,根据正弦激励力响应与应变之间的关系,构建了系统量测方程。基于时间序列分析法,设计了有色系统干扰白化滤波器,建立了有色噪声系统状态空间模型,推导出有色噪声Kalman滤波公式。实例表明:滤波效果明显,稳定性强,减小了实际的滤波误差,有效地提高滤波精度。

轮辐型应变式车削力传感器

本文简要叙述了轮辐型应变式车削力传感器的设计思想、结构形式和设计要点,给出了结构示意图,讨论了应变片贴片方案的选择方法。

自适应Kalman滤波修复六维力传感器下E膜模型误差

为减小动载环境下,噪声信号对六维力传感器测量精度的影响,同时解决因传感器的简化模型误差较大,导致标准Kalman滤波无法获取最优估计的问题,提出一种双因子自适应Kalman滤波算法。算法根据正弦激励力响应和应变之间的关系,建立了下E型膜有色噪声增广状态模型。在标准Kalman滤波的基础上,分析了两种模型误差对滤波效果的影响,采用实时调整状态预测在滤波估计中权重的策略,给出了自适应Kalman滤波准则及递推公式。基于正交性原理和最小二乘法准则,利用三段函数模型构造了双重自适应因子。仿真实例表明,与标准Kalman滤波与强跟踪滤波相比,所提算法具有更好的估计精度和稳定性,能够有效地控制模型误差的影响,从而提高六维力传感器的测量精度。

一种检测大型压铸机合型力的传感器

合型力是压铸机主要的压铸工艺参数。针对压铸机计算机控制系统合型力在线检测的要求 ,研制了差动变压器式位移传感器 ,介绍了它的工作原理及其性能、特点。应用结果表明 ,它可以满足大型压铸机计算机控制系统合型力在线检测的要求。

一种检测小型压铸机合型力的传感器

合型力是压铸机主要的压铸工艺参数。针对压铸机计算机控制系统合型力在线检测的要求，研制了应变式合型力传感器，介绍了它的工作原理及其特点。应用结果表明，它可以满足小型压铸机计算机控制系统合型力在线检测的要求。

分层优化PF在六维力传感器下E型膜中的应用

针对动载环境下,噪声污染导致六维力传感器测量精度急剧下降的问题,提出一种具有分层优化步骤的改进粒子滤波算法。以双E型弹性体六维力传感器下E型膜为研究对象,根据正弦激励力响应和应变的关系,建立非线性系统模型。在粒子滤波的框架下,将样本集按权值的蜕化程度分层,引入野草繁殖算法,将最新的观测信息融入高权值子集。基于Thompson-Taylor算法,通过聚合重采样将高、低权值粒子随机组合,产生中权值粒子集。将优化后的粒子滤波算法在六维力传感器动态测试系统中进行仿真研究,结果表明,该算法能以更小的估计误差贴近真实后验概率密度,在保持实时性的同时,有效地提高六维力传感器的测量精度。

基于X型力敏器件的俯冲高度传感器

研制了一种基于X型力敏器件的飞机俯冲高度传感器 。

一种基于双E型膜片的微小六维力传感器的设计

基于双E型膜片结构的六维力传感器用于常规环境下的机器人操作已有成熟应用,探讨将该结构应用于微纳环境下的机器人操作的可能性。首先介绍了该弹性体结构的测力原理,并用有限元分析软件对弹性体的静态和动态特性进行了仿真。结果表明此种结构的六维力传感器可在微纳环境下测力,并具有各向灵敏度高、线形好、维间耦合小等优点。

qPlus型非接触原子力显微技术进展及前沿应用

原子力显微镜(AFM)通过探测针尖与样品之间的相互作用力获得样品表面的结构信息。基于qPlus传感器的非接触原子力显微镜(NC-AFM)在传统AFM的基础上进一步提升了空间分辨率,为研究表面物理和化学过程提供了一种新的成像和谱学研究技术。本文首先介绍NC-AFM的基本构造、高分辨成像机制和力谱测量等工作原理,总结了近年来NC-AFM在表面在位化学反应、低维材料表征和表面电荷分布测量等方面的应用,探讨了NC-AFM技术的发展与完善,展望了NC-AFM面临的机遇和挑战。

基于CAN总线的微型灵巧手指力传感器研究

设计一种用于多指灵巧手的实用微型三维指力传感器.该传感器采用类双E型膜片的高度集成式弹性体结构;对该指力传感器的弹性体结构、测量电路、上下位机软件和CAN总线通讯协议进行了设计,并对传感器标定数据进行分析;实验结果表明,该传感器设计理论和设计过程正确,并且具有一定的实用价值,为具有感知功能的机器人灵巧手的研究奠定了基础.

基于薄板理论的六维力传感器E型膜横向扭转振动分析

六维力传感器动态解耦的关键是对解耦矩阵C的求解,常见的方法是基于弹性力学理论对传感器的弹性结构建立力学模型,通过对弹性体动态力学行为的研究,揭示动态耦合特征,求解解耦矩阵.本文以My方向动载荷作用下传感器的上、下E型膜研究对象,基于弹性力学薄板振动理论,对非对称动载荷作用下的圆环形薄板的横向强迫振动问题提出了一种新颖的解决方法,求解出动态输出,并对结果进行数据处理,揭示了My主方向弹性体的动态力学特性,为动态解耦提供了理论和数据基础.

双E型弹性体六维力传感器薄矩形板AWGN-Kalman滤波

针对六维力传感器采集信号中存在复杂噪声干扰的问题,为有效地对系统降噪和提高传感器的分辨率,本文以六维力传感器薄矩形板为研究对象,引入应变片热噪声与信号处理电路的散粒噪声信号,分析其窄带高斯统计特性,融入系统状态方程,生成状态加性高斯白噪声﹒借鉴Box-Muller变换法,验证了状态噪声的高斯统计特性,进而构建了线性离散时间系统状态模型,并详细推导了AWGN-Kalman滤波公式﹒通过EKF和UKF算法滤波实例,验证了该模型降噪的有效性,且选择合适的滤波方法,能更有效地对六维力传感器的薄矩形板进行滤波.

高精度S型力传感器的研制

介绍了高精度S型力传感器的设计方法、结构特点、材质选用、应变片粘贴固化工艺 。

城墙型光纤力传感器的设计与实验

提出了一种适合于机敏材料与结构的、新颖的城墙型式的光纤力传感器，分析了其传感机理，埋置于碳纤维／环氧复合材料中的实验结果表明器中传输光功率变化与外力间近似为线性关系，重复性好，远迟滞现象。

筒型测力传感器轴向力测量动态标定方法研究

由于泵的轴向力是在泵运行状态中产生的,所以要测量精确的轴向力,也需要测试泵的正常运行状态。在测量轴向力时信号测量泵的正常运行,以及径向力信号,径向振动和其他一些未知的动态信号,这将影响泵的轴向力的测试精度,所以设计适用于水泵轴向力测试用传感器标定系统,并对其进行动态标定,可以为筒型测力传感器轴向力的实际测量提供重要依据。对此在此基础上,分析了圆柱型称重传感器轴向力测量的动态校准方法。

JHBH型筒式系列载荷力传感器上海梦汉实业有限公司

JHBH型筒式系列载荷力传感器，采用了箔式应变片贴在高级不锈钢做的弹性体上，具有精度高、长期稳定性好、密封性好等到特点，可用在环境条件相当恶劣的地方测载荷力。

基于磁性形状记忆合金的预压型力传感器数据采集装置设计

该文基于磁性形状记忆合金材料,自主设计了一种基于磁性形状记忆合金的预压型力传感器数据采集装置,并详细介绍了其实施方案。工作时,外加载荷通过输出电能传递到磁性形状记忆合金棒上,同时载荷也能作用在磁性形状记忆合金棒上,从而可以对静态、准静态和交变载荷进行测量。

十字型称重传感器

针对称重传感器应用中,存在抗侧向力不足,或侧向力过大引起形变,导致传感器失效或损坏的缺点,提出了十字型传感器的设计方案,包括尺寸计算、图纸绘制等关键性技术,用有限元分析了传感器弹性体应力和贴片盲孔的应力,制作了30 t十字形称重传感器样件并进行测试实验,测试结果表明了设计方法的有效性。

基于光子晶体微腔和光纤环形衰荡的微力传感器

提出一种基于光子晶体微腔的高灵敏度的微力测量方法.首先,提出一种M型结构的梁作为传感探头,使系统在受到微力作用时,仅有光子晶体微腔的空气孔折射率发生变化而引起谐振波长的漂移,极大地提高了传感器的线性度和测量范围.然后,对微纳环结构的光子晶体微腔结构进行优化设计,获得了品质因子高达7 100的微腔.最后,选择合适的实验器件及其特性参数,搭建基于光纤环形衰荡的波长解调系统,实验结果表明该系统的波长解调灵敏度为90μs/nm,所设计的微力测量系统的灵敏度可达194.616μs/μN.