طراحی حسگر نیرویی سه محوره با حساسیت اندازه گیری بالا و تداخل نیرویی پایین

در این مقاله یک سازه جدید برای اندازه گیری نیروها در سه جهت با استفاده از کرنش سنج طراحی شده است . این سازه شامل یک حلقه هشت گوشه می باشد که یک بلوک توخالی به انتهای آن اضافه شده است . جهت افزایش میزان حساسیت و کمینه کردن میزان تداخل نیروها، تحلیل المان محدود به همراه بهینه سازی برروی سازه انجام شد . همچنین اثر گشتاورهای خارجی بر دقت نیروهای اندازه گیری شده، توسط تحلیل المان محدود بررسی گردید . نتایج به دست آمده از تحلیل المان محدود نشان می دهد که در این سازه تداخل نیرویی پایین، ظرفیت نیرویی و صلبیت بالا می باشد . به دلیل آنکه گشتاورهای خارجی برروی نیروهای اندازه گیری شده تاثیر زیادی دارد، در مواردی که فقط سه مولفه نیرویی به نیروسنج وارد می شود، استفاده از آن مناسب است . برای بررسی صحت نتایج تئوری، نیروسنج طراحی شده، ساخته شد و ماتریس تبدیل آن به دست آمد . میزان خطای بین مولفه های قطری ماتریس تبدیل به دست آمده از کالیبراسیون نیروسنج ساخته شده در جهت x ، Y و Z با مقادیر به دست آمده از تحلیل المان محدود، به ترتیب برابر %0.2 ، % 19.1 و % 15.6 به دست آورده شد .

Keywords:

نیروسنج , کرنش سنج , حساسیت , تداخل