新型三维力传感器的研制与应用
三维力传感器原理
三维力传感器原理
三维力传感器是一种用于测量力的设备，能够同时测量作用在三个不同方向上的力。
它采用了一种基于压阻效应的原理。
具体来说，三维力传感器内部通常有三个相互垂直的弹性元件，分别安装在X、Y和Z方向上。
当有力作用到传感器上时，这些弹性元件会发生弯曲或拉伸，从而导致阻值发生变化。
通过测量这些弹性元件上的阻值变化，可以推导出作用在传感器上的力的大小和方向。
在三维力传感器中，每个方向上的弹性元件通常都与一个压阻传感器相连。
这些压阻传感器是一种电阻器，它的电阻值会随着受力而变化。
当压阻传感器的电阻值发生变化时，传感器电路会通过测量这些变化来计算出受力的大小。
为了保证测量的准确性，三维力传感器通常还包括一个校准过程。
校准过程会在传感器受到已知力或力矩作用时进行，以使测量结果与实际力的大小和方向相匹配。
总的来说，三维力传感器利用弹性元件和压阻传感器的组合，通过测量电阻值的变化来获取受力的大小和方向。
这种原理使得三维力传感器成为一种广泛应用于机械、自动化和机器人等领域的重要设备。
三向力传感器工作原理
三向力传感器工作原理三维力传感器是一种用于测量物体的受力情况并对其进行定量分析的装置，它在机器人、工业自动化、医疗设备等领域中得到了广泛的应用。
三维力传感器能够实时测量物体受到的力的大小和方向，从而为控制系统提供重要的反馈信息。
下面将详细介绍三维力传感器的工作原理。
1. 三维力传感器的基本原理三维力传感器的基本原理是利用应变或位移传感器来检测受力物体的微小变形，然后根据物体的材料性质和结构来推导出物体受力的大小和方向。
常见的三维力传感器包括平板式力传感器、悬挂式力传感器、柔性力传感器等，它们在结构和测量原理上各有特点，但基本的测力原理是相似的。
2. 三维力传感器的测力原理三维力传感器通常采用应变片或者薄膜传感器来测量受力物体的微小变形。
当物体受到外力作用时，会引起传感器材料的应变，进而导致传感器内部的电阻、电容或电压发生变化。
通过检测这些电学信号的变化，可以计算出受力的大小和方向。
3. 应变片传感器应变片传感器是三维力传感器中常用的传感器类型之一，它使用金属或者半导体材料制成的应变片贴附在受力物体的表面。
当受力物体发生微小变形时，应变片的电阻、电容或电压会发生相应的变化，通过测量这些变化可以计算出受力的大小和方向。
应变片传感器具有灵敏度高、响应速度快等优点，广泛应用于静态和动态力的测量。
4. 薄膜传感器薄膜传感器是另一种常见的三维力传感器类型，它由一层薄膜材料构成，可以贴合到受力物体的表面。
当受力物体受到力的作用时，薄膜传感器会发生微小的形变，从而引起传感器内部的电学信号变化。
通过检测这些电学信号的变化可以计算出受力的大小和方向。
薄膜传感器具有结构简单、成本低廉等优点，适合于对传感器体积和重量有较高要求的场合。
5. 三维力传感器的工作原理三维力传感器的工作原理可以分为静态测量和动态测量两种情况。
静态测量时，通过测量受力物体的微小变形来计算出受力的大小和方向；而在动态测量时，需要考虑到受力物体的运动和变形对传感器测量结果的影响，因此需要根据传感器的动态响应特性对测量数据进行处理和修正。
传感器原理及应用第二章力传感器 ppt课件
EXIT
ppt课件
12
ch2 力传感器
传感器与测试技术
设有一根长度为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝，其电阻R为
R l
S
当电阻丝受到轴向拉力F作用时，电阻值ΔR的变化引起电阻的相对变化为:
dR d dl dS RlS
式中： dR ——电阻的相对变化 R
d ——电阻率的相对变化
示 应
应变对测试值的真实应变的相对误 变
差不超过规定范围（一般为10%） εi
时的最大真实应变值。
±10%
1
EXIT
ppt课件
εlim 真实应变εz
应变片的应变极限
22
ch2 力传感器
传感器与测试技术
6、动态特性
当被测应变值随时间变化的频率很高时，需考虑应变片的 动态特性。因应变片基底和粘贴胶层很薄，构件的应变波传到 应变片的时间很短(估计约0.2μs)，故只需考虑应变沿应变片 轴向传播时的动态响应。
（1+2μ）≈1.6；
/ l / l
：电阻率随应变而引起的变化（称“压阻效应”）。
金属材料：以前者为主，则KS≈ 1+2μ；
半导体： KS值主要由电阻率相对变化所决定。
实验表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成正比。通
常KS在1.8～3.6范围内。
金属应变片灵敏系数KS由材料的几何尺寸决定的
R4
b
R1
R
2
R1
a
R
4
R
2
R3 c
ey
R3
R
4d
e0
EXIT
ppt课件
31
ch2 力传感器
一种小型电阻应变式三维力传感器的仿真设计
一种小型电阻应变式三维力传感器的仿真设计吴强;俞志伟;吉爱红;戴振东【摘要】研制了一种小型电阻应变式三维力传感器,其弹性体由主弹性体和附加弹性体组成,主弹性体上开有若干槽孔,电阻应变片贴于附加弹性体上,而附加弹性体与主弹性体通过物理方式连接.采用有限元方法进行仿真分析,将弹性体的位移变化转变成应变片的应变量,利用静力不同时应变不同的原理分析了弹性体的解耦性能.有限元分析计算和静力实验结果表明,所研制的传感器具有较高的灵敏度,并能够较好地消除各维间的耦合.%The paper developed a miniature three dimensions force sensor of resistance strain type. It used strain gauge as sensing element for the detection of force. The elastomers were composed with central and additional elastomers. Central elastomer having some cutting slots was joined physically with additional elastomer adhering to resistance strain. The displacement variables of elastomers were translated into dependent variable of strain type. It was analyzed based on different decoupling capabilities of the elastomers under different static forces by ANSYS simulator. Experimental results have indicated three dimensional force sensor has desirable sensitivity and can remove coupling in different dimensions.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2011(022)011【总页数】6页(P1288-1293)【关键词】电阻应变;力传感器;仿真设计;有限元法【作者】吴强;俞志伟;吉爱红;戴振东【作者单位】南京航空航天大学,南京,210016;南京航空航天大学,南京,210016;南京航空航天大学,南京,210016;南京航空航天大学,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TP212.12传感器在现代科学技术中的重要作用已被人们所充分认识,无论是在工业与国防领域,还是在生物工程、医疗卫生、环境保护等领域,处处都离不开传感器的应用[1]。
三维力传感器应用案例
三维力传感器应用案例三维力传感器是一种能够测量物体在三个不同方向上的受力情况的传感器。
它广泛应用于工业自动化、机器人技术、医疗设备、航空航天等领域。
下面列举了十个三维力传感器的应用案例。
1. 机器人力控制：三维力传感器能够测量机器人在工作过程中受到的力，如装配、夹持、抓取等操作。
通过实时监测力的大小和方向，机器人可以根据需要调整自己的力度和姿态，实现精准的操作。
2. 医疗康复设备：三维力传感器可以应用于康复治疗设备中，如床椅等，用于监测病人的体重分布、平衡能力和肢体运动情况。
医护人员可以通过传感器的数据了解病人的康复进展，针对性地调整治疗方案。
3. 航空航天领域：在航空航天领域中，三维力传感器可以应用于飞行器的控制系统中。
它可以测量飞行器在飞行过程中所受到的空气动力学力，帮助飞行员掌握飞行状态，提高飞行安全性。
4. 汽车碰撞测试：在汽车碰撞测试中，三维力传感器可以测量车辆受到的冲击力和变形情况。
这些数据可以用来评估车辆的安全性能，并指导汽车设计师进行改进。
5. 物料搬运机器人：在物料搬运机器人中，三维力传感器可以测量机器人与物体之间的接触力，帮助机器人掌握物体的重量和姿态，实现准确的搬运和放置操作。
6. 智能手术机器人：三维力传感器可以应用于智能手术机器人中，帮助医生实时监测手术工具与患者组织之间的接触力，确保手术的准确性和安全性。
7. 深海探测器：在深海探测器中，三维力传感器可以测量水流对设备的压力和冲击力。
这些数据可以帮助科学家了解海底地质和生物环境，开展深海探测工作。
8. 体育训练设备：三维力传感器可以应用于体育训练设备中，如力量训练机、平衡板等。
它可以测量运动员在训练过程中的力量输出和平衡情况，帮助运动员优化训练效果。
9. 智能座椅：三维力传感器可以应用于智能座椅中，用于监测用户的体重分布和坐姿状态。
通过分析传感器数据，智能座椅可以根据用户的需要调整座椅的硬度和形状，提供更加舒适的坐姿支持。
用于微装配的三维微力传感器的研究
器 ； 微 小 改 动 后 ， 传 感 器 可 成 为 五 维 微 力 传 感 器 。 分 析 了 力 传 感 器 测 量 原 理 ， 立 其 测 量 模 型 ， 设 计 了传 感 经 该 建 并 器 信 号 放 大 电 路 。测 试 了微 力 传 感 器 的性 能 指 标 ， ｚ Ｙ ３个 方 向 的 微 力 测 量 分 辨率 为 ０ ０ １Ｎ， 量 精 度 可 达 在 、、 ． ０ 测
０ ０ ５Ｎ， 量 范 围为 一０ ５ ＋０ ５Ｎ。 最后 设 计 了微 装 配 作 业 控 制 系 统 ， 利 用 该 传 感 器 实 现 力 位 移 混 合 控 制 ， ．０ 测 ．～ ． 并
顺 利 完 成 了 ｊ １ ０“ 微 型 轴 与 ｊ ２ ０， 微 型 孔 间 的精 密 微 装 配 实 验 研 究 。 ２８ ｍ 『 ２０ ｕ 『 ｍ 关键 词 ： 力 传 感 器 ； 装 配 ； 力 检 测 ； 小 机 器 人 微 微 微 微 中 图分 类 号 ： Ｐ ４ ． Ｔ ２２２ 文献标识码 ： Ａ
＋ ０ ５ Ｎ． Ａｔｌ ｓ ｃ ｏ ａ ｓ ｍｂ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｆ ｒ ｅ ｄ ｓ ｌｃ ｍｅ ｔ ｈ ｂ ｉ ｏ ｔ ｏ ｙ ． ａ ｔ ａ ｍｉ ｒ ｓ ｅ ｌ ｏ ｔｏ ｌ ｇ ｓ ｓ ｅ ｉ ｅ ｅ ｏ ｅ ｉ ｎ ｈ ｏ ｃ － ｉｐ ａ ｅ ｎ ｙ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｂ ｄ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｓ ｒ ａｉｅ Ｏ ａ ｃ ｍｐ ｉｈ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｍ ｉｒ ｓ ｅ ｂ ｙ ｂ ｔ ｅ ｃ ｏ ｓ ａ ｔ（ １ ０ “ ｓｎ ｈ ｅ ｓ ｒｉ ｅ ｌ ｄ ｔ ｃ ｏ ｌ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｃ ｏ ａ ｓ ｍ ｌ ｅ ｗｅ ｎ ａ ｍｉ ｒ ｈ ｆ ８ ｚ ｓ ｍ） ａ ｄ ａ ｎ ｍｉｒ ｐ ｎ ｌ ｌ ｅ ｅ（ ２ ０“ ｃ ｏ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓｅ ｖ ０ ｍ） ．
三维力传感器静态解耦算法研究
SOFTWARE 软 件2020第41卷 第11期2020年Vol. 41, No.110 引言由于结构、制造工艺和检测等方式上的原因，几乎每一个作用到三维力传感器上的力分量都会对传感器其他各路输出信号产生影响，这就是所谓的耦合[1-4]。
耦合会使得测量精度下降，要消除或抑制耦合的影响，应该从两方面入手：第一是设法消除其产生的根源，这涉及到传感器制造工艺和现阶段的加工条件等诸多问题，往往难以解决，同时又会增加传感器的制造成本；第二是利用标定矩阵，采取模拟或数字信号处理的方法来消除传感器维间耦合[5]。
1 三维力传感器静态解耦原理三维力传感器的线性静态解耦，主要针对的是三维力传感器的输入输出呈线性相关的关系，得到三维力传感器每一维通道的输出与对应的作用在传感器多维力之间的线性关系[6]。
用向量[,,]Tx y z F F F F =表示三维力，用123[,,]T U U U U =表示三路电压信号输出值，得到力与输出电压之间的关系为：111121321222323132333x y z F U Q Q Q F Q Q Q U QQ Q U F=使用单元加载方式对三维力传感器进行静态校准时，对三维力传感器的三个方向分别加载独立力值，通过精度为6位半数字多用表采集三路输出电压，由此可得施加力的矩阵和输出电压矩阵之间的关系为：F=QU其中F 为3×n 的输入力矩阵（n 代表试验次数，作者简介：崔劲（1992―），男，北京丰台人，硕士研究生，工程师,研究方向：测试技术与嵌入式软件开发。
三维力传感器静态解耦算法研究崔劲 高震 彭博（中国航天空气动力技术研究院 系统工程部，北京 100074）摘 要：三维力传感器由于机械结构、制作工艺等方面的原因，一路信号的输入会对各路输出通道发生作用，产生维间耦合。
维间耦合的存在是制约传感器测量精度的一个重要因素，为了将耦合干扰的影响降到最低，使用解耦算法对三维力传感器进行解耦成为了研究热点。
三维力柔性触觉传感器电极研究与实验
ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｂｅ ｅ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ １ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｆ ｏ ｒ ｕ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｄ ｅ ｓ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｄ ａ ｒ ．
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ３ Ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｓ ｋ ｉ ｎ ， ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｉ ｅ ｚ ｏ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ －
关键 词：触觉传感器；三维力；力敏导电橡胶；机器人皮肤 中图分类号： Ｔ Ｐ ２ １ ２ ； Ｔ Ｎ９ 文献标识码： Ａ 国家标准学科分类代码： ４ ６ ０ ． ４ ０ ２ ０
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ３ Ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｌｅ ｆ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ ｔ ａ ｃ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注： 1kgf = 9 . 806 65 N
A 应变梁电压输出的灵敏度比 B 应变梁电压输 出灵敏度小， 这些都与力的简化分析是吻合的， 但 是， 数据还反映出一些非线性的情况。主要原因是： 在实际工作中， 精确贴片的位置难以保证； 温度对零 点和灵敏度的影响； 维间作用力的互相影响不可能 完全靠结构的对称性消除等。因此， 还需对传感器 进行标定与解耦处理以提高其准确度。 多维力传感器的标定问题归结为： 由给定力矩 阵 " 和 采 集 应 变 输 出 电 压 矩 阵 ! 。通 过 解 耦 算
Fz 方向输出 电压 （mV） 0 - 0 . 010 - 0 . 030 - 0 . 050 - 0 . 085 - 0 . 110 - 0 . 130 - 0 . 040 - 0 . 030 - 0 . 020 0 0 . 011 0 . 023 0 . 300 0 . 606 0 . 906 1 . 214 1 . 520 1 . 825
Circuit of strain guage Voltage output
当受到力载荷时 F （ Fx 、 。 它将在 A、 Fy 、 Fz ） B、 并使 A、 C 应变梁产生形变， B、 C 应变梁上的箔式片 电阻发生变化， 电桥桥路平衡被打破， 在输出端有电 压输出， 从而根据输出电压的变化量测出矢量力来。 l.2 三维力传感器受力的简化分析 对 A 悬臂梁的受力分析： 当 Fx 作用时， 此时 Rl 、 则 R2 、 两者发 R4 若受拉伸， R3 受压缩， 生极性相反的等量应变， 即 FL "x （l） !x = E ! 2 ， bh E 式中 !x 为悬臂梁弹性体受外力时产生的应变； E
2002 年 第 2l 卷 第 7 期
传感器技术 （ Journai of Transducer Technoiogy）
49
新型三维力传感器的研制与应用
方 立，孙怡宁，王理丽
（中国科学院 合肥智能机械研究所， 安徽 合肥 230031） 摘 要：在不同的应用背景下， 对传感器的特性有不同的要求， 就要用不同原理、 结构和工艺来设计传感
Side View and planform of elastomer A， B
图3 Fig 3
C 应变梁俯视图和平视图
当 Fy 作用时， 对 A 应变梁来说 Rl 、 R2 、 R3 、 R4 应 变计相当于贴在悬臂梁的中轴线且对称。 故它们组 成的全桥电路应变输出电压可忽略。 当 Fz 作用时， 对 A 应变梁中的 Rl 、 R2 、 R3 、 R4 应 变计同时产生等量的拉伸或压缩应变， 它们组成的 全桥电路的输出电压趋近于零。 综上分析可知： A 应变梁理论可以忽略 Fy ， Fz 方向的力对其产生应变的影响， 能够很好的测出 Fx 方向的力值。
［3， 4］ 法 ， 求系数解耦矩阵。因此， 逐次在 X 轴、 Y 轴、 Z
Development and application of new three dimensions force sensor
FANG ii，SUN Yi-ning，WANG Li-ii
（Hefei Institute of Intelligent Machines， Chinese Academy of Sciences， Hefei 230031， China） Abstract： In different appiication fieid， sensors with different principium， structure and technics wiii be designed to suit to especiai character the peopie reguested. A new-styie three dimensions force sensor wiii be provided. Then compiete expiaintions of how it works and what it consists of wiii be given. Finai， it’ s appiications in athietic sports， for exampie pugiiism !"# wiii be introduced. Key words： three dimensions force sensors；cross-axis coupiing；strain gauge
! = 5V
Relation t of the three dimensions sensor
负载 （kgf） Fx ， Fx ， Fz 0， 0， 0 50， 0， 0 100， 0， 0 150， 0， 0 200， 0， 0 250， 0， 0 300， 0， 0 0， 50， 0 0， 100， 0 150， 0 0， 0， 200， 0 0， 250， 0 0， 300， 0 0， 0， 50 0， 0， 100 0， 0， 150 0， 0， 200 0， 0， 250 0， 0， 300
［l， 2］ 忽 略不计， 而将其等效为刚性固支 。 于是 A、 B应
50
传 感 器 技 术
第 2l 卷
变梁可简化成为一端固定的悬臂梁。 C 应变梁则可 简化成为双端固支梁。在 A、 B、 C 应变梁的中心轴 线两侧对称的地方贴上两对箔式应变计 （图 2， 图 3） 。
为弹性体的 弹 性 模 量； h 为 悬 臂 梁 厚； b 为悬臂梁 宽； L 为悬臂梁外端距应变计中心的长度； "x 为截面 正应力。 当 Rl = R2 = R3 = 4 片应变计组成全桥电路， R4 此时电桥的电压输出为 U0 ! U X 式中 !Rl ， Rl （2）
Fx 方向输出 电压 （mV） 0 0 . 467 0 . 933 1 . 397 1 . 863 2 . 320 2 . 785 0 0 . 011 0 . 021 0 . 030 0 . 042 0 . 054 0 0 0 - 0 . 010 - 0 . 010 - 0 . 015
Fy 方向输出 电压 （mV） 0 0 . 016 0 . 020 0 . 047 0 . 077 0 . 100 0 . 110 1 . 411 2 . 801 4 . 186 5 . 550 6 . 947 8 . 330 0 . 030 0 . 050 0 . 070 0 . 075 0 . 090 0 . 110
0
引
言
标要明确； 结构的对称性要好； 可方便对外连接和安 装； 及便于实现机械过载保护措施等要求。同时还 要考虑应用领域的诸多条件的限制。新型三维力传 感器结构设计如图 l。
为了提高跆拳道、 拳击运动员日常训练的科学 性， 根据这类竞技体育的一些特点和它对传感器特 性的一些特殊要求， 设计出一种新型的三维力传感 器。它能准确、 实时反映出运动员击打目标时力的 大小和方向、 击打动作间的时间间隔、 击打部位是否 准确等， 从而能够定量地刻画出运动员动作完成质 量的状况。让教练员能够根据数据来指导运动员进 行科学训练。提高训练质量和增强实战能力， 因此 有着重要现实意义。 1 l.l 三维力传感器的设计 三维力传感器的结构和原理 对三维力传感器的设计而言， 除要考虑传统力 学量传感器的动力学性能和静态标定指标等特性 外， 还要对其各维灵敏度及维间耦合系数等指标予 以充分考虑。因此， 结构设计时应该做到对所测维 的力有较好的灵敏度， 而对于非所测维力尽可能不 灵敏， 最好在理论上是不起作用， 这样使维间耦合 小； 还要保证整个结构有足够的刚度； 传感器基准坐
图5 Fig 5
击打仪原理图
General construction of beating instrument
2.2
软件功能 在跆拳道、 拳击的运动项目中， 运动员击打动作
可分为按规定动作击打靶体和随意击打靶体两种情 况。但每种情况都要测出击打力和击打的时间间 隔， 并在屏幕上显示出。要求在测力时还要对传感 器维间力进行时实解耦。因此， 用 VC6 . 0 开发出了 一个具有多线程的应用软件。 在现场测试过程发现： 防止运动员在击打中受 伤的缓冲机构在运动员全力击打时发生震动， 并导 致在测力过程中的误动作和传感器的输出电压为一 衰减震荡波形。在必须保留该装置的情况下， 只有 在软件上采取了设高击打力触发域值与在测力之后 延时大约 200 ms 和把测出的最大力值作为该运动员 击打力的处理方法来给以解决。 3 结束语 这种新型三维力传感器在设计时很好地遵循了 多维力传感器设计的一般方法， 同时也满足应用领 域对传感器特性特殊要求。基于这种三维力传感器 设计的多目标动态击打仪已应用在安徽省跆拳道和 拳击队日常训练中， 并取得了很好训练效果。 参考文献：
器。首先介绍一种新型的三维力传感器。并着重分析它的结构、 原理及各种影响它准确度的原因和相应 解决办法。最后， 叙述它在拳击等竞技体育中的应用。 关键词：三维力传感器；维间耦合；应变计 中图分类号：TP2l2 文献标识码：A 文章编号： （2002） l000 - 9787 07 - 0049 - 03
U0 为电桥的电压输出； Rl 为分别为桥 !Rl ，
图2 Fig 2
A， B 应变梁侧视图和俯视图
臂应变电阻的变换量和桥臂的应变电阻原值。 R 把箔 式 应 变 计 的 应 变 公 式! = K0 代入 !x ， R 式 （2） 中得 U0 ! U X K0 X 式中 FL ， bh 2 E K0 金属材料应变系数。
Planform and View of elastomer C
这样每个应变梁上贴有 4 片应变计。组成了一 个全桥电路 （图 4） 。