如果力的作用點(diǎn)與傳感器的標(biāo)定參考點(diǎn)距離很近且不變,測量精度不高,可以使用三維力傳感器。如果力的作用點(diǎn)遠(yuǎn)離傳感器的標(biāo)定參考點(diǎn)且隨機(jī)變化,要求測量精度高,則必須采用六維力傳感器。
為什么這么建議?我們都聽過“給我一個支點(diǎn),我可以翹起地球",可見扭矩對傳感器的機(jī)械影響往往遠(yuǎn)大于力的影響。如果力的作用點(diǎn)與傳感器標(biāo)定的參考點(diǎn)不重合,力矩的機(jī)械作用必然會影響傳感器的數(shù)學(xué)模型,使其偏離標(biāo)定狀態(tài),造成力的測量誤差較大。如果用三維力傳感器來測量相同方向和大小的力,但作用點(diǎn)不同,測量結(jié)果一般會有所不同,這顯然會導(dǎo)致較大的測量誤差。舉個極·端的例子,如果力的作用點(diǎn)離傳感器的參考點(diǎn)足夠遠(yuǎn),也就是力臂足夠大,即使力在傳感器的范圍內(nèi),傳感器結(jié)構(gòu)的材料也會屈服甚至斷裂,更不要說精確測量了。
六維力傳感器的內(nèi)部算法會解耦各個方向的力和力矩的干擾,使測力更加精確。高精度的軍·用六維力裝置,在六維組合載荷條件下,能保證測量值的偏差在量程的0.3%FS以內(nèi)。因此,當(dāng)需要精確測量時,我們建議使用六維力傳感器不僅可以精確測量力,而且在獲得力矩信息后,我們還可以利用力矩信息計算受力部件的姿態(tài)。同時監(jiān)測扭矩是否在安全范圍內(nèi),有效避免傳感器過載損壞。
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