能量天平高灵敏度力传感装置研究

王越；白洋；李正坤
中国计量科学研究院
摘要：高灵敏度力值测量是能量天平实现高精度千克复现研究的关键，现有横梁天平测力法与商用质量比较器测力在能量天平力值测量中会引入额外误差项。针对该问题，提出了一种基于多柔性铰链的高灵敏度力传感装置设计方法，该方法通过多柔性铰链实现力值与机构形变间的转换，然后利用激光干涉仪测量机构形变，实现高灵敏度力值测量，通过理论与有限元仿真分析对装置灵敏度和模态进行了仿真分析，该设计方法可实现灵敏度达8.13 N/m的力值传感。此项研究对下一代能量天平设计与千克复现研究有重要意义。