六维加速度传感器的结构模型及虚拟仪器设计  

Design of Structure Model and Virtual Instrument of Six-axis Accelerometer

作　　者：尤晶晶[1,2] 田苏辉 周为 王进 殷子臻[1] 

机构地区：[1]南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037 [2]江苏省精密与微细制造技术重点实验室,江苏南京210016

出　　处：《压电与声光》2018年第1期47-51,共5页Piezoelectrics & Acoustooptics

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51405237);江苏省高校自然科学研究基金资助项目(14KJB460020);江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金资助项目;南京林业大学大学生创新训练计划基金资助项目(201510298110X;2015sjcx051);江苏高校品牌专业建设工程基金资助项目(PPZY2015A062)

摘　　要：针对传统六维加速度传感器输出信号失真的问题,设计了一种可预紧的、12条支链的并联式六维加速度传感器模型。通过在外壳上增设副板、预紧螺钉、锁紧板,实现了所有支链的预紧和防松功能;虚拟试验结果显示,预紧后,支链的轴向力均为正压力,表明该方案是有效的。从解耦特点出发,确定弹性铰链的材料为65 Mn,最小直径为1.5mm;经计算,工作时受到的最大应力为388.31 MPa,最大变形量为0.009mm。最后,设计了虚拟仪器,包括数据采集和数据处理两大模块,为传感器的后续试验提供了软件支撑。Aiming at the problem of distortion of the output signal of the traditional six-axis accelerometer,a 12-branched and preloaded six-axis accelerometer model with parallel mechanism is designed in this paper.By adding sub-plates on the shell,preloading screws,locking plates,the preload and anti-loose function of all the branches are realized.The results of the virtual test show that the axial forces of the branch are positive pressure after the preload,indicating that the scheme is effective.From the decoupling characteristics,the elastic hinge material is determined to be 65 Mn and its minimum diameter is1.5 mm.By calculating,the maximum stress is 388.31 MPa,and the maximum deformation is 0.009 mm at operating.Finally,the design of the virtual instrument,including data acquisition module and data processing module,provides a software support for the follow-up test of the sensor.

关 键 词：结构模型 预紧装置 信号仿真 数字滤波 平滑处理 

分 类 号：TP311[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]