多维约束称重提高皮带秤测量精度研究应用

通过分析多维约束称重传感器特征、整体结构和称重精度的影响因素、校准方式等,提出采用全桥连接方式连接电阻应变片,以获得较好的输出特性。实际应用表明,动态测量累计误差值低于0.5%,解决了皮带秤测量精度较低问题。

一种用于飞机试验台的三分力传感器

多分力载荷传感器是一种常用的传感器，但通常当各分力的量程相差太大时难以取得良好的效果。提出了一种新型传感器结构形式，减少了各分力之间的耦合，使得在各分力量程不匹配的情况下亦可获得较高的测量精度。

导电橡胶电阻传感器对拉伸应变载荷的响应

为了提高导电橡胶型柔性电阻传感器的灵敏度,开展了导电橡胶电阻传感器的设计及其对循环拉伸应变载荷的电阻响应特性及相应的机理分析.选用了刚性较大的乙烯基聚二甲基硅氧烷(3450)作为电阻传感器的基板层材料,碳纤维(carbon fiber,CF)填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)的导电橡胶作为导电层,通过3D打印工艺制备组装出2种间距的柔性电阻传感器,测试电阻传感器对循环拉伸应变载荷(30%~120%)和不同速率拉伸应变载荷的电阻响应,利用显微镜观察拉伸过程中导电橡胶内部CF的变化,并建立电阻等效电路模型以及拉伸电阻响应拟合公式.研究结果表明:电阻传感器在拉伸应变载荷为60%~120%时的电阻变化率明显,且细间距导电层的传感器灵敏度更高,并且在拉伸过程中对应变速率不敏感;导电橡胶的电阻因拉伸导致纤维间距增大,进而导致其隧穿电阻呈指数规律增大,与电阻传感器的拉伸电阻响应拟合结果一致.最后将传感器应用于人体运动测试和多次机械加载测试,发现该传感器阻值变化与肘关节屈伸运动一致.研制的导电橡胶电阻传感器对拉伸应变响应灵敏且稳定可靠,适合用于运动测试.

基于载荷分布预分析的应变传感器布置

采用载荷分布预分析技术,对某MPV汽车后桥进行了有限元分析,得到了该后桥在静载、制动、转向及扭转4种工况下的应变云图和张量图。通过分析应变云图和张量图,确定了该后桥的关键受载部位及其主应力方向,然后处理标定试验数据,线性回归出后桥载荷—应变的函数关系,并通过实车道路试验结果分析验证了通过有限元分析确定出的后桥应变传感器贴片位置的正确性。

如何制作低温环境条件下使用的电阻应变式传感器

阐述制作在低温环境条件下应用的电阻应变式传感器（如压力、位移传感器等）应注意的问题。

高精度应变式三维力传感器研究

维间耦合误差一直是影响多维力传感器测量精度的一个重要原因,低维间耦合一直是多维力传感器研究中的重要方向。提出一种结构简单的应变式三维力传感器,用于测量X,Y,Z三方向力的大小。介绍了应变式三维力传感器的结构及其测量原理,对其进行了静力学仿真分析,确定了弹性体最佳贴片位置。针对应变式三维力传感器的输出信号设计了一种调理电路。实验结果表明:所研制的应变式胎-路三维力传感器较目前的应变式多维力传感器相比,维间耦合误差具有较大改善,最大误差发生在力F_(Z)作用时,维间干扰仅为0.8775%。解耦验证分析表明,所研制的传感器具有较高精度,满足实际大多场合三维力测量精度需求。

基于STM32的高精度测力装置的设计

针对军工行业对测力设备的高精度要求,及市场上智能电子测力工具的高价位、大体积等问题,研制了一种智能化、便携式、高精度测力装置;采用电阻应变式传感器为前端信号采集单元,以STM32为主控芯片,通过HX711进行模数转换,结合单片机控制器加以数据处理,由OLED显示屏显示测力值。测试由标准砝码校验,在0～50 N,误差在0.1 N以下,实现了设计目标。设计了具有显示、输入、报警、数据存储功能的可移植性和可扩展性为一体的测力系统。

宁东地区深基础桩端极限承载力初探

为了确定宁东地区中风化的砂岩及泥岩桩的极限端阻力,结合宁夏宁东地区3个工程实例的试验研究,针对宁东地区具体工程的地质特点,应用深层平板载荷试验方法,以及试桩埋设有测量桩身应力、应变,桩底反力的传感器方法,测定桩的端阻力,对工程场区的深部地基、土层及大直径桩桩端持力层的承载力进行了评价.试验结果表明,宁东地区中风化的砂岩及泥岩桩的极限端阻力值远高于现行的《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008和《岩土工程手册》中所提供的桩的极限端阻力值.该试验研究为宁东能源重化工基地建设工程积累了宝贵的第一手资料,也为勘察设计单位优化基础方案设计、降低工程造价提供了依据.