一种柔性X-Y-Z-θz四自由度位移传感器的设计与实验

• 作者: 祖洪飞 潘奔 彭来湖
• 来源期刊: 传感技术学报
• 关键词: 位移传感器 四自由度 应变片布置 柔性材料 大应变
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 传感器研究|Research on Sensors
• 页码范围: 1691-1697
• 页数: 7页
• 分类号: TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2020.12.003

摘要

现有多自由度位移测量大部分是通过多个位移传感器组合而实现的,致使其多轴累积误差过大.针对这一问题,提出一种基于单个弹性体感知元件来实现X-Y-Z-θz四自由度位移测量的新方法并进行了实验验证.其中,弹性体采用大应变柔性材料,依据其移动端位移与固定端应变的对应关系,并通过设计应变片布片方案及电桥连接方式,获得了完善的四自由度位移测量方案,且较好地解决了四个被测参数之间的耦合问题.实验结果表明:X、Y、Z、θz四个位移量单独测量时,其测量误差分别为2.86％、2.57％、2.33％、1.08％;同时测量多个位移参数时,传感器也能准确地实现每个位移量的测量,且平均测量误差低于4％.