六维力传感器的原理是什么?
2026-09-17

六维力传感器是一种基于应变电桥原理、由多组应变计构成的多维力/力矩测量传感器。其结构体由三组或多组弹性应变梁整体加工而成,每个应变梁上贴有一组或多组应变计,包括金属箔应变计和硅应变计。作为一个整体,当传感器在某一方向受力时,所有弹性梁上的多组应变计均会产生输出,从而得到六组应变计输出信号。这里的六组输出信号并不能简单理解为一组信号对应某一单一加载物理量,而是需要通过出厂前标定的六维矩阵进行解耦运算,才能得出每个方向对应的力或力矩。


例如:(某六维力传感器标定证书数据)


当我们需要计算其中一个参数时,例如计算 Fx:

多通道放大器采集得到的信号分别是:

Channel1 U1= -0.2V Channel2 U2= -0.3V Channel3 U3= 0.3V Channel4 U4= 0.2V Channel5 U5= -0.1V Channel6 U6= 0.1V

那么(矩阵乘法 ∑ 列乘行)

Fx=(-634.68N/V)*(-0.2V)+[(-321.90N/V)*(-0.3V)]+(306.35N/V*0.3V)+(626.03N/V*0.2V)+[320.81N/V*(-0.1V)]+(-308.69N/V*0.1V)=377.667N

同理可计算 Fy、Fz、Mx、My、Mz。


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