一种空间三维高精度机械式微力传感器制造技术

本发明专利技术涉及空间三维高精度机械式微力传感器。本发明专利技术由三条柔性力传递支链通过卡槽固定在基座上，三条柔性力传递支路的顶端装有测力接触感应动平台，在柔性力传递支链装有硅基应变片，通过硅基应变片转换并传递待测力电压信号，并输出至多维力融合处理器中，通过融合算法可实现待测力空间三维方向的矢量力大小及方向。多维力攒干融合算法：[GH]TT＝F?(1)[GH]——力的影响系数；T——动平台受的待测外力；F——硅基迎应变片受的弹力(相当于柔顺并联机构的驱动力)其中a，u都是动平台上的受力点，Ei是弹性模量。i＝1，2，3。F＝kΔx????????????(8)。

【技术实现步骤摘要】
一种空间三维高精度机械式微力传感器
本专利技术涉及一种空间三维高精度机械式微力传感器。背景领域具有高精度空间多维微力传感器在现代工业和科研领域占有重要地位，是现代制造业中实现智能化的一个重要环节。它直接影响精密控制系统、MEMS系统及汽车安全系统的性能。空间多维微力传感器在夹持工具、扫描电镜、原子力显微镜、摩擦力显微镜、微精密装配作业控制系统、航空航天、生物医学工程等尖端领域中有着广泛的应用前景。随着MEMS系统、力学显微技术、精密控制等高端技术的飞速发展，对空间多维精密微力传感器的需求越来越迫切。精密控制系统中必须具有重复测量精度为0.1微牛顿、分辨率达到0.01微牛顿的空间多维微力传感器。在MEMS中，随着微型化、精密化程度的提高，一些产品在加工控制过程中，由于苛刻的精密度要求需要研制高精度的数据采集传感器作为其控制基础和支撑。实现微牛顿级的测量精度，常规的力传感器很难达到要求。例如，在原子力学显微镜中测量精度达到几十纳牛顿，通常的方式是采用MEMS工艺制作惠斯通电桥，该电桥应变系数较大，对微力的放大效果和测量精度虽然在理想情况下能达到要求，然而该类传感器是由电气元件所组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间三维高精度机械式微力传感器，其特征在于：空间三维高精度机械式微力传感器包括一个与待测力接触感应动平台(4)安装在柔性力传递支路(2)上，柔性力传递支路(2)通过卡槽(11)安装在基体(1)上，柔性力传递支路(2)通过集成的柔性铰链将待测力传递到硅基应变片(3)上，，硅基应变片(3)将弹性变形量转换成电压信号，输出到多维力融合处理器中，根据三个柔性力传递支路，通过融合算法计算出待测力的大小和方向。

【技术特征摘要】
1.一种空间三维高精度机械式微力传感器，其特征在于：包括三个力柔性传递支路(2)，三个集成硅基应变片(3)分别安装在三个力柔性传递支路(2)上集成硅基应变片安装槽(12)中，三个力柔性传递支路(2)分别通过卡槽(11)固定在基体(1)上，测力接触动平台(4)安装在三个力柔性传递支路上的测力接触动平台安装槽(13)上，力柔性传递支路(2)通过集成的柔性铰链将弹性变形量传递到集成硅基应变片(3)上，集成硅基应变片(3)将弹性变形量转换成电压信号，输出到多维力融合处理器(5)中，通过融合算法计算出待测力的大小和方向。2.根据权利要求1所述一种空间三...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱大昌，冯文结，崔祥府，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：