彈性元件對電磁力傳感器性能的影響及改進.pdf

1、電磁力傳感器是一種高精度測力傳感器，被廣泛應(yīng)用于各種高精密稱量儀器當(dāng)中。近年來，高精密稱量行業(yè)迅速發(fā)展，電磁力傳感器的年需求量越來越大。我國對高精密稱量儀器的研制起步較晚，在高精度稱量領(lǐng)域的技術(shù)水平落后于發(fā)達國家。國內(nèi)電磁力傳感器的研制以仿制國外產(chǎn)品為主，仿造過程由于缺少理論依據(jù)且加工制造等技術(shù)水平有限，導(dǎo)致國產(chǎn)電磁力傳感器的靈敏度、線性度、穩(wěn)定性等性能落后于同類進口產(chǎn)品。此外，國產(chǎn)電磁力傳感器中的彈簧片常有斷裂情況發(fā)生，使產(chǎn)品工作可靠

2、性降低，返廠率大幅增加。
　　彈性元件是電磁力傳感器中的重要零件。實踐表明，彈性元件的材料、熱處理、結(jié)構(gòu)、加工及裝配等對電磁力傳感器的性能有重要影響。所以，研究彈性元件對電磁力傳感器性能的影響有重要的理論與實際意義。
　　首先，本文根據(jù)電磁力傳感器的工作原理，對不同工作狀態(tài)下的系統(tǒng)受力狀態(tài)進行了分析，得到其關(guān)鍵零部件的位移規(guī)律及三種彈簧片的受力狀態(tài)與失效形式。
　　其次，對比分析了國內(nèi)外彈簧片的結(jié)構(gòu)和材料差異。發(fā)現(xiàn)國內(nèi)

3、外彈簧片采用的是同種材料。從冶煉條件看，國內(nèi)材料含雜質(zhì)較多，均勻性較差，且表面粗糙度較低。
　　再次，對電磁力傳感器系統(tǒng)進行了靜強度有限元分析，得到系統(tǒng)危險部件的最大應(yīng)力、應(yīng)變和系統(tǒng)的靈敏度、線性度等參數(shù)。同時，分析了短吊的抗屈曲能力，并研究了短吊結(jié)構(gòu)參數(shù)對其抗屈曲能力的影響。之后，對單筋進行了靈敏度分析，得到了單筋結(jié)構(gòu)參數(shù)，如板厚、壓痕厚度、壓痕半徑、壓痕形狀等，對其靈敏度的影響規(guī)律。
　　然后，對單筋和電磁力傳感器系統(tǒng)進