[發(fā)明專利]微小量程十字梁式力傳感器的固有頻率測定夾具及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010516956.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111473911A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 陸益民;薛昊;馬書豪;王勇;王海洋;李晨浩;劉正士;陳品;魏浩征
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種用于微小量程十字梁式力傳感器的固有頻率測定夾具，其特征包括：第一固定結構(1)和第二固定結構(2)；

在所述第一固定結構(1)的內側面中心處的四角上設置有扇形凹臺，且在所述第一固定結構(1)的內側面上沿徑向方向設有一字型的深槽，用于放置線纜；在所述第一固定結構(1)的內側面的四角上設置有通孔；

在所述第二固定結構(2)的內側面中心處的四角上設置有扇形凸臺，且在所述第二固定結構(2)的內側面上沿徑向方向設有十字型的深槽，用于放置線纜或其他采集傳感器；在所述第二固定結構(2)的內側面的四角上設置有相同的通孔；

在所述第一固定結構(1)的內側面的扇形凹臺上設置有十字梁式力傳感器，并通過螺栓穿過四對通孔與所述第二固定結構(2)的內側面的扇形凸臺之間形成固定結構，從而形成對十字梁式力傳感器的夾緊結構，且在十字梁式力傳感器周圍的內側面之間形成空隙。

2.根據權利要求1所述的固有頻率測定夾具，其特征在于，利用大量程力錘對所述固有頻率測定夾具進行脈沖激勵，使得所述力傳感器在所述第一固定結構(1)和第二固定結構(2)的夾持下產生平動，從而帶動所述力傳感器的彈性元件振動。

3.根據權利要求1所述的固有頻率測定夾具，其特征在于，所述第一固定結構(1)和第二固定結構(2)的夾持下所組成的整體固有頻率遠高于待測的力傳感器各方向的固有頻率。

4.利用權利要求1所述的固有頻率測定夾具對待測力傳感器進行固有頻率測定的方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟1、將待測的力傳感器的彈性元件與三向加速度傳感器進行剛性固連；

步驟2、利用所述第一固定結構(1)的扇形凹臺和第二固定結構(2)的扇形凸臺夾緊所述力傳感器后，整體用彈性繩懸掛或者放置于彈性底座上；

步驟3、利用大量程力錘敲擊所述固有頻率測定夾具，并采集所述大量程力錘的輸入信號和三向加速度傳感器的輸出信號，從而利用式(1)獲得固有頻率測定夾具與力傳感器整體的頻響函數H(jw)；

式(1)中，Y(w)為三向加速度傳感器的輸出信號經過傅里葉變換的頻域形式，X(w)為所述大量程力錘的輸入信號經過傅里葉變換的頻域形式；

步驟4、由所述頻響函數H(jw)的第一階頻率得到待測的力傳感器的固有頻率。