六維力傳感器的原理是什么?
2026-09-18

六維力傳感器是一種基于應變電橋原理、由多組應變計構成的多維力/力矩測量傳感器。其結構體由三組或多組彈性應變梁整體加工而成,每個應變梁上貼有一組或多組應變計,包括金屬箔應變計和硅應變計。作為一個整體,當傳感器在某一方向受力時,所有彈性梁上的多組應變計均會產生輸出,從而得到六組應變計輸出信號。這里的六組輸出信號并不能簡單理解為一組信號對應某一單一加載物理量,而是需要通過出廠前標定的六維矩陣進行解耦運算,才能得出每個方向對應的力或力矩。


例如:(某六維力傳感器標定證書數據)


當我們需要計算其中一個參數時,例如計算 Fx:

多通道放大器采集得到的信號分別是:

Channel1 U1= -0.2V Channel2 U2= -0.3V Channel3 U3= 0.3V Channel4 U4= 0.2V Channel5 U5= -0.1V Channel6 U6= 0.1V

那么(矩陣乘法 ∑ 列乘行)

Fx=(-634.68N/V)*(-0.2V)+[(-321.90N/V)*(-0.3V)]+(306.35N/V*0.3V)+(626.03N/V*0.2V)+[320.81N/V*(-0.1V)]+(-308.69N/V*0.1V)=377.667N

同理可計算 Fy、Fz、Mx、My、Mz。


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