隨著對深海科學(xué)的不斷研究，對海洋流速傳感器的測量性能提出了更高要求，不但需要測量流速較大的水平流，而且需要測量流速變換極其微小的上升流。本論文以國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“可測上升流的三維瞬時(shí)海流傳感器的研究”（No.41076061）為背景，研制三維流速傳感器的力標(biāo)定系統(tǒng)，并對系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析優(yōu)化，使其達(dá)到測量垂直微力所需要求。本文首先規(guī)劃了三維流速傳感器的微力標(biāo)定系統(tǒng)的方案，對微力加載裝置和微位移工作臺進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)，提出一種基于柔性鉸鏈的微力縮小機(jī)構(gòu)，采用對稱式結(jié)構(gòu)布置減小水平方向耦合誤差，該機(jī)構(gòu)在傳統(tǒng)的砝碼滑輪式機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用柔性鉸鏈為支撐和傳遞微力，利用二級杠桿機(jī)構(gòu)的縮小原理進(jìn)行二級縮放。對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行簡化，并對其進(jìn)行力學(xué)模型分析，通過理論計(jì)算和參數(shù)簡化處理，得出機(jī)構(gòu)的理論微力縮小倍數(shù)。對兩種常用柔性鉸鏈進(jìn)行力學(xué)分析比較，通過理論計(jì)算和軟件分析對比得出柔性鉸鏈主要參數(shù)對剛度的影響。對整體機(jī)構(gòu)在重力場作用下的變形及微力縮小效果進(jìn)行分析，并對機(jī)構(gòu)采用配重式設(shè)計(jì)，有效減小機(jī)構(gòu)在重力場下的變形。利用有限元分析軟件對兩種柔性鉸鏈對整體結(jié)構(gòu)的微力放大效果進(jìn)行分析，對柔性鉸鏈的最小厚度、連... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

測力環(huán)式加載如圖1-2所示為砝碼重錘式加載，主要有傳感器1、加載帽2、細(xì)線3、定

圖 1- 2 砝碼重錘式加載標(biāo)定術(shù)、生物技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)的突飛猛進(jìn)，以及航展，人們對微加工微操作關(guān)注越來越多，需求量已經(jīng)受到普遍關(guān)注。對于微觀世界的研究，前微力傳感器發(fā)展迅速，其精度也愈來愈高，。對于高精度的傳感器的標(biāo)定需要高精度的標(biāo)標(biāo)定方法已經(jīng)無法達(dá)到高精度的標(biāo)定要求，尤mN甚至μN(yùn)級別時(shí)，對于微小力的穩(wěn)定準(zhǔn)確的產(chǎn)一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雖然傳統(tǒng)傳感器標(biāo)定方法技術(shù)太小的微力傳感器卻難以推廣使用。目前，傳610 N，雖然達(dá)到 N 級，但標(biāo)定時(shí)受到的各種及標(biāo)定影響巨大。如滑輪本身的摩擦、滑輪和標(biāo)定精度，使得這種方法僅限于較大力的標(biāo)定維微力傳感器中，采用的就是傳統(tǒng)的砝碼重錘

[19]在標(biāo)定三維微力傳感器中，采用的就是傳統(tǒng)的砝碼重錘式。標(biāo)定后的傳感器在X軸分辨率為0.98mN，Z軸為1.96mN，標(biāo)定試驗(yàn)臺如圖1-3所示。圖 1- 3 哈爾濱工業(yè)大學(xué)微力傳感器標(biāo)定工作臺對微力傳感器進(jìn)行標(biāo)定，需要一整套標(biāo)定裝置，其中最重要的是能夠產(chǎn)生

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Design and fabrication of a MEMS Lamb wave device based on ZnO thin film[J]. 劉夢偉,李俊紅,馬軍,汪承灝.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2011(04)
[2]世界主要沿海國家海洋規(guī)劃發(fā)展對我國的啟示[J]. 劉佳,李雙建.  海洋開發(fā)與管理. 2011(03)
[3]基于視覺的微夾鉗位移測試技術(shù)研究[J]. 王文靜,褚金奎,張然,張成.  傳感器與微系統(tǒng). 2011(02)
[4]基于杠桿原理的新型光纖光柵微位移傳感器[J]. 楊秀峰,于匯,王鵬,童崢嶸,趙金婷,李群.  光電子.激光. 2010(08)
[5]時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)在三維海流計(jì)中的應(yīng)用[J]. 雷亞輝,王向紅,劉杰.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2010(04)
[6]基于柔性鉸鏈的微位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 于志遠(yuǎn),姚曉先,宋曉東.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2009(09)
[7]三種提供微力裝置的模型[J]. 郭琪,鄒志純.  西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(01)
[8]ADP和S4海流計(jì)測量結(jié)果比較分析[J]. 屈新岳,于露,宋蕾,李卿.  聲學(xué)與電子工程. 2008(03)
[9]探針實(shí)驗(yàn)力學(xué)[J]. 李喜德.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2007(Z1)
[10]柔性鉸鏈及其在精密并聯(lián)機(jī)器人中的應(yīng)用[J]. 杜志江,董為,孫立寧.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(09)

博士論文
[1]機(jī)器人多維腕力傳感器靜、動態(tài)性能標(biāo)定系統(tǒng)的研究[D]. 鄭紅梅.合肥工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]力傳感器標(biāo)定裝置的研究[D]. 吳秀梅.天津理工大學(xué) 2007
[2]新型機(jī)器人腕力傳感器的研究[D]. 秦崗.東南大學(xué) 2004



本文編號：2989028