六維力傳感器的力信號測量原理如下:
六維力傳感器的關鍵組成部分有彈性體,應變片、外殼、線纜四個部分,彈性體是六維力傳感器的受力單元,可以同時接收到Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz三個方向的力值和三個軸向力矩,彈性體設計的好壞直接影響到傳感器的性能,包括線性、串擾、響應頻率、重復性等重要指標。彈性體受力后會產生形變,通過膠水粘貼在彈性體應變梁上的應變片跟著產生形變,應變片形變后電阻發生變化,工程師通過線纜連接到應變片上來測量應變片阻值的變化,再通過電信號到力值的轉換計算,即可得出力值的變化。外殼主要起防護作用,防止液體、灰塵等對傳感器的測量產生影響。
傳感器通過采集模塊直接輸出數字信號,可以在上位機軟件里直觀的觀察力值變化的數值或者曲線。隨著六維力傳感器的技術進步,在高校、研究所、實驗室、以及工業機器人等領域都占據了越來越重要的地位。而傳感器量程范圍的擴大,通訊方式越來越多,都增加了產品選型的多樣性,使得產品應用范圍得到進一步的擴大。
六維力傳感器又稱六軸力傳感器、六分量力傳感器、六向力傳感器等。
六維力傳感器能夠同時測量Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz三個方向的力值和三個軸向力矩,是一種高技術含量的傳感器,是工信部十四五機器人智能制造產業規劃中關鍵基礎提升的關鍵零部件,它的基礎原理是通過敏感元器件受力后電信號的變化來計算出力值變化。
按應變原理分類,有金屬電阻應變、硅應變、半導體應變、電容式應變、光學應變、電感式有、壓電式等,目前業內應用廣泛的式電阻應變式。
除了應變原理之外,重要的是要根據應變原理的不同,設計合適的彈性體。