ATI六維力傳感器的設計原理融合了精密機械結構、先進材料科學與智能信號處理技術，其核心在于將多維力學量轉化為可測量的電信號，同時確保高精度、低干擾與強穩定性。以下從關鍵設計維度展開分析：
1.對稱性設計原則：ATI傳感器采用高度對稱的彈性體結構，這種設計基于物理與工程原理，確保傳感器在X、Y、Z軸方向及對應的力矩分量（Mx、My、Mz）上具有各項同性響應特性。對稱布局能均衡分布應力，減少因結構不對稱導致的測量偏差，使傳感器在承受任意方向載荷時保持穩定輸出。
2.結構類型適配不同需求：根據應用場景，ATI可能采用橫梁式、復合梁式或圓筒式等彈性體結構。十字型彈性體因其兼顧橫向與豎向應變效果，被廣泛應用于六維力傳感器中。這種結構通過柔性連接將十字梁與輪緣相連，不僅簡化了力學模型，還提高了傳感器的靈敏度和穩定性。
二、ATI六維力傳感器高靈敏度傳感元件與信號轉換
1.硅應變片的應用：ATI傳感器使用靈敏度高的硅應變片，相較于傳統金屬箔應變計，硅材料具有更高的電阻變化率，能夠捕捉更微小的形變，從而顯著提升信噪比。這一特性使其在低負載條件下仍能輸出穩定信號，適用于精密裝配等場景。
2.電橋與電荷放大：應變片組成惠斯通電橋，當外力導致彈性體變形時，應變片電阻值變化打破電橋平衡，產生微弱電壓信號。該信號經電荷放大器放大后轉換為數字信號，結合ADC模數轉換模塊，實現從機械形變到電信號的高效轉化。
更新時間：2025-11-12
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