基于结构解耦的新型电容式力矩传感器设计

摘要：

为解决力矩传感器中由于倾覆力矩、轴向力和径向力等所造成的力耦合效应和测量误差问题,基于结构解耦原理设计了一种新型电容式力矩传感器.该新型电容式力矩传感器利用内置十字交叉滚子轴承实现结构解耦,从而消除力耦合效应对测量准确性的影响.测量部分采用垂直极板电容效应原理,并以双差动的测量方式提高传感器的灵敏度和稳定性.以商用转矩转速传感器作为标准力矩仪对此新型电容式力矩传感器进行标定,并进行解耦验证实验.标定和实验结果表明,该新型电容式力矩传感器的线性度为1.04％、分辨率0.05 N·m、最大测量误差约为2.07％,所设计的传感器能够有效降低力耦合效应的影响,具备结构解耦、高灵敏度和高准确性等特点.

关键词：力矩传感器、力耦合效应、解耦、垂直极板电容效应、双差动

所属期刊栏目：41

分类号：TP212.1;TH73(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金地区基金;广西创新驱动发展专项;广西重点研发计划;南宁市重点研发计划

在线出版日期：2020-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：10-17