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作用力不垂直对测力传感器精度有什么影响

近年来,测力传感器已经达到了更高的技术层次,由于具备了更高的校准能力,传感器的测量精度得到大大提高。为获得更好,更可靠的测量结果,则需要在实际使用中,尽可能达到标准安装条件,并且偏差范围要在技术要求范围内。
 
  测力传感器的测量精度很大程度依赖于安装条件。不正确的安装条件将会对测量精度,测量链的动态性能以及电磁场的敏感性等带来不利的影响。在使用中,会因为受力方向不标准,测力传感器的测量精度将有一定误差。
 
  严格来说,测力传感器上所施加的力,需要尽可能地施加在测量方向上,但实际会存在一定偏差。这种情况有很多原因,首先,一旦施加的力和测力传感器测量方向不一致,将导致测量误差升高。力测量方向和施加的力存在一个夹角,而传感器一般来说是不测量侧向力的。具体说明如下图所示:
 
测力传感器受力示意图
  在该案例中, 测量的力(Fin),施加在测力传感器上时,存在 角度 α。施加的力被分拆成分力 Fz 和 Fx。 而真正测量出的力小于实际施加的力。等式为:Fz = Fin · cos(α)。因此测量的结果也由于cos(α)因子存在,进而也会变小。此外,在这些情况下,根据施加的侧向力,可以计算出:Fx = Fin · sin(α) 。以下列出了 5 度以内的测量误差:
 
  1° = 0.015 %
 
  2° = 0.06 %
 
  3° = 0.14 %
 
  4° = 0.24 %
 
  5° = 0.38 %
 
  由此可见,测力传感器在受力时,若受力方向与理论方向存在一定的倾斜偏差时,将会影响到测力传感器的测量精度。因此在使用时,对测力传感器施加的力方向及作用点,务必要合理规范,以进一步减少仪器的测量误差。
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