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题名考虑电磁干扰的差动式电容力矩传感器动态校准方法
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作者
王宽田
覃琴
罗梦霞
梁世华
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机构
桂林电子科技大学海洋工程学院
桂林理工大学信息科学与工程学院
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出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2024年第8期164-170,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(41562018)
广西创新驱动发展专项(AA19254016)
2021教育部产学合作协同育人项目(202102371052)。
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文摘
在差动式电容力矩传感器校准过程中,受设备电磁干扰的影响,造成校准结果存在较大偏差。为解决这一问题,在考虑电磁干扰的前提下,提出差动式电容力矩传感器动态校准方法。在差动式电容力矩传感器存在电磁干扰的情况下,采用小波变换方法抑制传感器中的电磁干扰。通过差动式电容力矩传感器的组成结构构建参数化数学模型,获取动态激励和结构响应两者之间的频域传递关系,利用最小二乘法分析传递函数的频域几何关系式,对传感器展开动态解耦和动态补偿。通过冲击剪断装置形成的力矩信号对传感器动态标定,利用检测电路测量阶跃信号对标定结果校准,完成差动式电容力矩传感器动态校准。实验测试结果表明,所提方法可以获取满意的动态校准结果。
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关键词
电磁干扰抑制
差动式电容力矩传感器
动态校准
动态标定
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Keywords
electromagnetic interference suppression
differential capacitive torque sensor
dynamic calibration
dynamic calibration
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分类号
TB937
[机械工程—测试计量技术及仪器]
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题名基于双层静电极的差动式电容力矩传感器
被引量：3
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作者
陈琳
莫超亮
罗国树
林志
罗年景
潘海鸿
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机构
广西大学机械工程学院
广西制造系统与先进制造技术重点实验室
广西大学工程实训中心
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2019年第1期64-67,共4页
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基金
国家自然科学基金(51465005)
广西创新驱动发展专项(桂科AA18118002桂科AA17204017)
+2 种基金
广西重点研发计划项目(桂科AB16380237)
南宁市重点研发计划项目(20181018-1
20181018-3)资助
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文摘
力矩传感器在机器人关节实时力矩监测中起着重要作用,为提高电容力矩传感器灵敏度,提出一种双层静电极差动式电容力矩传感器。利用PCB板表面的双层静电极与悬臂梁动电极垂直分布构成的电容器作为力敏元件,将由梯形梁变形引起的电容变化量以差值方式输出,通过推导单层与双层静电极传感器的输出特性,证明双层静电极传感器具有更高灵敏度。对传感器进行受力仿真分析,验证结构设计的合理性,并进行静态标定实验,得出双层静电极传感器灵敏度为单层静电极传感器灵敏度的1.8倍,最大非线性误差约为2.19%,重复性误差约为1.84%。该实验结果表明双层静电极传感器具有更高灵敏度,满足机器人关节测力的需求。
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关键词
电容力矩传感器
灵敏度
差动式
双层静电极
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Keywords
capacitance torque sensor
sensitivity
differential
double-layer static electrode
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
TG506
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名电容式六维力与力矩传感器数据采集系统设计
被引量：8
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作者
蒲明辉
艾振军
尹飞
赵仁东
梁权
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机构
广西大学机械工程学院
广西制造系统与先进制造技术重点实验室
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第1期17-21,26,共6页
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基金
广西制造系统与先进制造技术重点实验室基金项目(20-065-40S001)。
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文摘
为实现电容式六维力与力矩传感器测量力与力矩信息的实时采集和显示,针对实验室自主研制的电容式六维力与力矩传感器开发了一套数据采集系统。系统以STM32F103C8T6作为主控芯片,电容信号经AD7147采集并转换为数字信号,转换结果经隔离型SPI通讯传输到主控芯片后,主控芯片通过基于Modbus协议的RS485通讯发送给上位机。上位机采用WinForm界面进行设计,能对数据进行进一步标定计算处理,并最终实现所测量力与力矩值的实时显示与保存。经过实验测试,采集系统的测量值和实际加载的力与力矩值的测量误差低于3%。该系统的采样精度高、开发成本低且上位机功能完善,为电容式六维力与力矩传感器的应用研究提供了重要的信息。
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关键词
电容式六维力与力矩传感器
数据采集
STM32
WINFORM
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Keywords
capacitive six-axis force and torque sensor
data acquisition
STM32
WinForm
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分类号
TP274
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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