一种振弦式力传感器的设计与验证
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- 2021-09-22
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受弦式乐器启发,该文设计了一种振弦式力传感器,以一根恒弹振弦为敏感单元,测量力作用在振弦两端,通过检测振弦固有频率的变化实现力的测量。结构上,振弦的中间位置固定了钕铁硼磁铁,对应的支撑结构上,设计了电磁线圈。线圈由脉冲电信号控制产生脉冲力,实现振弦的自由衰减振动。同时,磁铁与线圈符合法拉第电磁感应原理,线圈中感应出与振弦振动频率相同的衰减振动信号。通过标定,建立了频率与力的函数关系,实现了力的测量。初步实验结果表明,该方法可实现力的测量,在10 N量程范围内,绝对测量精度可达±0.02 N。
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