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作者：马康1;刘小虎1;王郑2;赤运宸1;汪芙平1;赵伟1,3;李世松1
单位：1.清华大学电机工程与应用电子技术系;2.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院;3.清华长三角研究院
摘要：传统电阻应变式称重传感技术的分辨力无法突破10–4 FS，难以满足高精度质量比较仪研制等领域的需求。鉴于此，该文提出一种基于电容传感器检测微位移的大质量称重传感方法，并设计一种“S”型弹性体，实现质量（重力）与位移间的线性转变。通过仿真试验研究称重传感装置中“S”型弹性体的力学特性，厘清弹性体几何参数对其力学特性的影响规律，以指导称重传感装置的优化设计；并开展称重传感装置分辨力性能的试验测试。结果表明，该文研发的大质量称重传感装置在最大负载能力不低于2 000 kg条件下，其分辨力不低于5×10–5 FS，即该方法借助电容传感器本征具有的超高灵敏度，可突破传统电阻应变式称重传感技术分辨力难以提高的瓶颈，为高灵敏大质量称重或测力传感技术进步提供新方法。
关键词：大质量称重;质量比较仪;电容传感器;弹性体;高分辨力
基金资助：国家重点研发计划课题(2023YFB3407902)
