详细说明
本发明基于通过光路放大悬臂梁挠度变化的原理,设计出一种拥有高精度、高分 辨率的光电式微拉力检测传感器。首先,采用三维建模软件,按照激光发射机 构、载荷机构、反射机构、聚焦机构和 QD 检测机构的功能划分,构建出微力检测 传感器的结构模型。其中聚焦机构和 QD 检测机构采用一维和二维移动机构进行调 整,从而改变光路参数。本文对受力的悬臂梁进行建模和有限元仿真分析,得出挠 度和悬臂梁受力的变化关系。最后,采用光学仿真软件对传感器光路进行仿真分析, 推导出该微力传感器的传力公式并进行了误差分析,分析结果表明该微力传感器能 够精确测量范围在 0-10g 之间的微拉力,测量精度达 0.110%,分辨率为 0.272mg, 达到了设计的要求。 该发明提供了一种微力检测装置,以解决传统力传感器的分辨率低的问题。釆 用光电结合的方法检测微力,操作简便,测量稳定,分辨率高。
(1)先进性: 相对于国内传统的微力测量技术,此产品的能够测量的精度提高,能更好的服 务于航空航天,智慧医疗,农业,精密仪器等领域的测量工作。便于科研工作者进 行更精确的科学研究。国内市场庞大。
(2)实用性: 此产品的制作成本相对较低,能够达到大多数科研机构或者公司的消费水平, 且性价比高,消费群体多。此产品应用的是光和电组合的技术,绿色环保,稳定性 强,受环境的影响小。
(3)创新性: 基于微机传感器的感知系统,很大一方面扩展了微力传感器的作用,与各领域 紧密的结合,不仅仅限于简单的测量,基于测量的数据,通过计算机相应软件的处 理,实现对于其他装置的自动控制或者处理出用户想要的数据。