طراحی و ساخت سنسور نیرو/گشتاور شش محوره با استفاده از استرینگیج
نویسندگان
1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مکاترونیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2022.157663چکیده
در این تحقیق، یک سنسور نیرو/گشتاور شش محوره با استفاده از استرینگیج طراحی و ساخته شده است. ویژگی حداقل بودن کوپلینگ مکانیکی در طراحی این سنسور از اهمیت زیادی برخوردار است که برای این منظور، یک آرایش متشکل از 24 عدد استرینگیج به گونهای انتخاب شده که ولتاژهای خروجی شش پل وتستون متناظر با مؤلفههای بارگذاری، از هم مستقل باشند. سنسور ساخته شده، تحت بارگذاریهای یک و چند مؤلفهای قرار گرفته، خروجی پلهای وتستون اندازهگیری و خطای کوپلینگ محاسبه شده است. میانگین 3/7% خطای کوپلینگ سنسور، نشان دهنده ویژگی استقلال خروجیها از یکدیگر میباشد. فرایند کالیبراسیون طبق استاندارد ANSI1979 انجام شد و مشخصات سنسور محاسبه شده است که کمترین دقت و بیشینه خطای غیر خطی، مربوط به مؤلفه Fx و به ترتیب برابر Fs 78/14% و Fs 42/6% است و بیشینه خطای تکرارپذیری، مربوط به مؤلفه Mz و برابر Fs 63/9% میباشد. با هدف کاهش تلفات هیسترزیس، بارگذاری مستقیما روی سازه انعطافپذیر برای مؤلفه Fz اعمال شده است که در نتیجه، دقت به مقدار قابل توجهی افزایش یافته و به مقدار Fs99/3% رسیده و خطاهای غیرخطی بودن و تکرارپذیری کاهش پیدا کرده و به مقدار Fs52/0% و Fs60/2% رسیده است.