多分量傳感器: 基本問題

多分量傳感器到底是什么?

多分量傳感器就是指能夠測量一個以上平面上的力，例如 在 x 和 y 方向進行測量。一些多分量傳感器不僅可以測量定向力，還可以測量力矩，軸的旋轉力。

多分量傳感器通常測量幾個軸向力?

多分量傳感器最多可以測量六個軸向力。六分量傳感器可以測量 x, y, z 方向的力和力矩。

多分量傳感器提供何種輸出方式?

依據應用以及力的大小不同，典型的輸出為 mV/V 模擬信號，或是遵循火線和 CANbus 協議，將其轉換為數字輸出。

mV/V 信號需要通過放大器來提供標準模擬輸出。例如額定量程為100磅 2 mV/V 傳感器在采用 10V 激勵電壓情況下提供 20 mV 滿量程輸出（100 磅），也就是每磅產生 0.2 mV 輸出信號。

多分量傳感器應用

哪些應用會需要測量多軸方向的力?

通常應用于需要測定矢量負載（需要x，y和z位置坐標來進行描述）場合。簡單的來說，就是需要測量多個方向力或力矩的場合。

為何要使用多分量傳感器來替代多個單軸力傳感器?

一個多分量傳感器占用空間更小，安裝測量更加方便，并且節約成本。

為何醫療設備需要大量多分量傳感器?

醫療機器人需要采用大量多分量傳感器，主要用于手術，醫療康復和訓練等。通常，多分量傳感器可用于醫療診斷設備，例如 超聲波和MRI醫療設備，以及 PET 和 CT 掃描。

串擾，滯后和線性誤差

多分量傳感器的串擾是什么?

每個方向的負載傳感器就將提供一路輸出，串擾就是指多路信號之間的干擾。串擾是多分量傳感器最重要的技術指標之一。一般被表示為通道輸出的百分比。通過矩陣補償這種數學計算方式，可以降低串擾水平。

多分量傳感器的線性誤差是如何定義的?

線性誤差指的是無載荷和額定負載之間的標定曲線形成的直線和實際信號之間的最大偏離。表示為額定輸出的百分比。

多分量傳感器的滯后是什么?

滯后指的是相同負載下傳感器輸出的最大區別。加載的方式一種為從零點到負載，另外一種為滿量程到負載。滯后通常在半額定輸出下測量，以百分比表示。

固定和安裝

有哪些量程可以選擇?

多量程傳感器的最小量程僅有數克。最大量程可達數千磅或更高。

多分量傳感器如何固定?

因為多分量傳感器不僅測量力還測量力矩，其對安裝平面的輕微角度變化都非常敏感。因此必須防止哪怕是輕微的錯位。另外安裝平面必須具有足夠的剛度，防止翹曲。

通常來說，連接的部件厚度必須大于傳感器高度的三分之一（在負載下接觸表面的變形最好小于 0.005 mm）。表面必須無油漆并且由硬度不小于 40 HRC 的鋼制成。不銹鋼測量體機械連接硬度不小于 42 HRC。

表面平整度不能小于 0.05 mm，粗糙度需要 ≤ Ra 1.6。表面最好經過研磨。傳感器需要安裝在表面中心并用定位銷固定。角度或定位誤差需要小于 0.1°。最好，多分量傳感器固定螺釘需要沿對角線固定并擰緊，以保證傳感器平躺在安裝表面。