طراحی و ساخت سنسور نیرو/گشتاور شش محوره با استفاده از استرین گیج

در این مقاله، یک سنسور نیرو/گشتاور شش محوره با استفاده از استرین گیج 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 ۲۴ عدد استرین گیج به گونه ای انتخاب شده که ولتاژهای خروجی شش پل وتستون متناظر با مولفه-های بارگذاری، از هم مستقل باشند. سنسور ساخته شده، تحت بارگذاری های یک و چند مولفه ای قرار گرفته، خروجی پل های وتستون اندازه گیری و خطای کوپلینگ محاسبه شده است. میانگین ۳/۷% خطای کوپلینگ سنسور، نشان دهنده ویژگی استقلال خروجی ها از یکدیگر می باشد. فرایند کالیبراسیون طبق استاندارد ANSI۱۹۷۹ انجام شد و مشخصات سنسور محاسبه شده است که کمترین دقت و بیشینه خطای غیر خطی، مربوط به مولفه Fx و به ترتیب برابر ۱۴.۷۸%Fs و ۶.۴۲%Fs است و بیشینه خطای تکرارپذیری، مربوط به مولفه Mz و برابر ۹.۶۳%Fs می باشد. با هدف کاهش تلفات هیسترزیس، بارگذاری مستقیما روی سازه انعطاف پذیر برای مولفه Fz اعمال شده است که در نتیجه، دقت به مقدار قابل توجهی افزایش یافته و به مقدار ۳.۹۹%Fs رسیده و خطاهای غیرخطی بودن و تکرارپذیری کاهش پیدا کرده و به مقدار ۰.۵۲%Fs و ۲.۶۰%Fs رسیده است.