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用于10-6 N~10-5 N微力测量的柔性铰链机构设计

原文链接：万方

• 作者：

  蔡雪,赵美蓉,郑叶龙,张国强

• 摘要：

  在基于静电场原理的微纳力值测量系统中,力值的传递与转化机构起着至关重要的作用。选择平行四边形柔性铰链机构作为其弹性元件,以实现10-6 N量级的力值测量。分析了柔性铰链的数学模型,研究了其静态与动态刚度;根据系统要求确定了柔性铰链的目标刚度,并采用有限元方法对其进行优化设计和模态分析;分析了加工精度对铰链刚度的影响。将该铰链用于微力测量系统中,通过实验给出了刚度测试结果和力值测量结果,实验表明,该平行四边形柔性铰链满足微力测量系统对10-6 N量级的力值测量要求。

• 关键词：

  微力测量 柔性铰链 有限元 刚度

• 作者单位：

  天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072

• 基金项目：

  国家科技支撑计划项目(2011BAK15B06)

• 来源期刊：

  传感技术学报

• 年，卷(期)：

  2014011