在扭矩傳感器中,通常會(huì)使用一種稱為應(yīng)變片的元件來檢測(cè)彈性變形。
應(yīng)變片是一種電阻應(yīng)變敏感元件,它的電阻值會(huì)隨著所受應(yīng)力的大小而改變。當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)受扭力時(shí),傳感器會(huì)發(fā)生彈性變形,這個(gè)變形會(huì)被應(yīng)變片感知并轉(zhuǎn)換為電阻變化。
這個(gè)電阻變化可以通過一個(gè)電橋電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。電橋電路的兩端接收到應(yīng)變片產(chǎn)生的電阻變化,當(dāng)橋路平衡時(shí),沒有電壓輸出;但當(dāng)橋路不平衡時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓差,這個(gè)電壓差就是應(yīng)變片電阻變化的直接輸出。
最后,這個(gè)電壓信號(hào)就可以通過電纜或無(wú)線方式傳輸給其他設(shè)備,例如控制單元或數(shù)據(jù)采集器,以進(jìn)一步處理或顯示。
力矩傳感器非線性度:
力傳感器除了要有高精度的“溫漂”外,需要考察的性能遠(yuǎn)不止這些,非線性是重要的性能指標(biāo)之一。
傳感器輸出信號(hào)具有很大的非線性,將直接影響變送器的性能和測(cè)量精度。
力傳感器除了要有高精度的“溫漂”外,需要考察的性能遠(yuǎn)不止這些,非線性是重要的性能指標(biāo)之一。傳感器輸出信號(hào)具有很大的非線性,將直接影響變送器的性能和測(cè)量精度。
非線性度是一個(gè)描述傳感器輸出與輸入之間的關(guān)系曲線偏離直線的程度的量度。
在機(jī)器人關(guān)節(jié)力矩傳感器的情況下,非線性度指的是實(shí)際輸出曲線(即測(cè)得的關(guān)節(jié)力矩)與理論輸出曲線(理想的、線性的)之間的偏差程度。
這種偏差可能在制造過程中由于各種工藝因素(如老化、壓力沖擊和焊接等)的影響而產(chǎn)生,也可能是由于實(shí)際應(yīng)用中環(huán)境因素(如溫度、濕度等)的改變而導(dǎo)致的。
這種偏差的存在會(huì)影響到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性,因此對(duì)于高精度的機(jī)器人系統(tǒng)來說,保持傳感器的線性度是非常重要的。
一般來說,每個(gè)傳感器在制造過程中都采用了一些特殊的工藝和技術(shù)來最小化這種偏差,例如在生產(chǎn)過程中保持恒定的環(huán)境條件、采用精確的校準(zhǔn)技術(shù)等。
力矩傳感器遲滯誤差:
當(dāng)同一輸入條件下,傳感器正行程輸出和反行程輸出的不一致性。
簡(jiǎn)單來說,就是當(dāng)關(guān)節(jié)受力并向著某一方向移動(dòng)時(shí),然后改變方向,傳感器需要一段時(shí)間才能恢復(fù)到原來的讀數(shù),這就是遲滯誤差。
在同一個(gè)負(fù)載下,加載和卸載時(shí)的信號(hào)輸出在相等加載點(diǎn)上的最大偏差除以滿量程的百分比可以理解為一種評(píng)估傳感器性能的指標(biāo),即重復(fù)性誤差。
重復(fù)性誤差通常用來衡量傳感器在相同的條件(如相同的負(fù)載或輸入)下,多次測(cè)量結(jié)果的一致性或重復(fù)性的好壞。
這個(gè)誤差是用在相同條件下加載和卸載時(shí)測(cè)得的信號(hào)的最大偏差除以滿量程的百分比來表示的。
如果這個(gè)百分比值越小,說明傳感器在加載和卸載過程中的重復(fù)性越好,測(cè)得的信號(hào)更穩(wěn)定,傳感器的性能也就越好。
反之,如果這個(gè)值較大,說明傳感器在加載和卸載過程中的重復(fù)性較差,測(cè)得的信號(hào)可能會(huì)有較大的波動(dòng),傳感器的性能也就較差。
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