Kolmiulotteisen voimaanturin toimintaperiaate ja käyttöominaisuudet
Kolmiulotteista voimaanturia kutsutaan myös kolmiakseliseksi voimaanturiksi, kolmikomponenttiseksi voimaanturiksi ja kolmikomponenttiseksi voimatasapainoksi, joka voi samanaikaisesti mitata voimaa pystyakselilla suorakulmaisessa koordinaatistossa. Seuraavassa on sen toimintaperiaate ja käyttöominaisuudet.
1. Toimintaperiaate
Kolmiulotteinen voimaanturi perustuu venymätyyppiseen voimaanturiin ja ottaa käyttöön vastusvenymän periaatteen, joka tunnetaan myös venymätyyppisenä kolmiulotteisena voima-anturina. Se koostuu elastisesta elementistä, vastuksen venymämittarista ja Wheatstonen siltapiiristä. Punnittavan esineen paino vaikuttaa elastiseen elementtiin ja muuttaa sen muotoa ja muodostaa jännityksen. Elastiseen elementtiin liimattu vastusvenymäanturi muuntaa esineen painoon verrannollisen venymän resistanssin muutokseksi ja muuntaa sitten resistanssin muutoksen siltapiirin kautta. Se on jännitelähtö, ja mittaustehtävä voidaan suorittaa näyttämällä laitteen mittaama jännitteen lähtöarvo.
2. Sovelluksen ominaisuudet
Kolmiulotteinen voima-anturi voi samanaikaisesti havaita voiman arvon muutoksen kolmeen suuntaan, x-akselilla, y-akselilla, z-akselilla (pystysuuntainen voima) ja tuottaa kolme sarjaa jännitesignaaleja samanaikaisesti. Anturissa on kolmenlaisia mittauskuormitusvaihtoehtoja (kanavakohtaisesti), jotka voidaan välittää. Monikanavaiset näyttömittarit näyttävät dataarvot.
Moniulotteinen voimaanturi on voima-anturi, joka voi mitata voiman ja vääntömomentin komponentteja useampaan kuin kahteen suuntaan samanaikaisesti. Sitä käytetään laajasti robottien sormien ja kynsien tutkimuksessa, robottikirurgian tutkimuksessa, sormivoimatutkimuksessa, hampaiden tutkimuksessa, voimapalautteessa, jarrujen havaitsemisessa, tarkkuuskokoonpanossa, leikkauksessa, restaurointitutkimuksessa, plastiikkakirurgiatutkimuksessa, tuotetestauksessa, kosketuspalautteessa, opetuksessa ja oppimista. Toimiala kattaa robotiikan, autoteollisuuden, automatisoidun kokoonpanolinjan kokoonpanon, biomekaniikan, ilmailun, tekstiiliteollisuuden ja muut alat.