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The PiezoRobotics的 pr.Bolt 是一個(gè)機(jī)械緊固件，集成了壓電傳感器，用于測(cè)量軸向動(dòng)態(tài)力。它是下 一代高度精que和高度敏感的力傳感器，從簡(jiǎn)單的應(yīng)變式稱重傳感器發(fā)展而來(lái)，受益于更強(qiáng)大的電子裝置和連接。

通過(guò)使用提供的信號(hào)調(diào)節(jié)器，pr.Bolt通過(guò)壓電材料將輸入的動(dòng)態(tài)機(jī)械力轉(zhuǎn)換為模擬 電壓信號(hào)，在需要?jiǎng)討B(tài)力測(cè)量的應(yīng)用中非常有用。 

主要特點(diǎn)

 ? 集成的壓電式力傳感器 

? 拉伸和壓縮的軸向力測(cè)量

 ? 低電壓輸出信號(hào)

 ? 寬帶頻率響應(yīng)

應(yīng)用 

振動(dòng)監(jiān)測(cè)，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，載荷數(shù)據(jù)采集，振動(dòng)隔離，主動(dòng)振動(dòng)控制，過(guò)程控制和自動(dòng)化。

電氣連接 

pr.Bolt信號(hào)調(diào)節(jié)器使用一個(gè)3.5x1.3mm直流插頭，在5 VDC USB電源線上供電。

來(lái)自pr.Bolt的電纜被連 接到輸入通道(10-32 UNF to BNC). 信號(hào)調(diào)節(jié)器的模擬輸出信號(hào)可以通過(guò)BNC電纜連接到ADC或數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)。

圖 1. 供電和信號(hào)輸出

機(jī)械安裝和傳感器操作

只要遵守zui大安裝扭矩，pr.Bolt可以替代機(jī)械結(jié)構(gòu)中的任何傳統(tǒng)螺栓。這將使pr.Bolt能夠量化通過(guò)螺 栓連接的軸向動(dòng)態(tài)力。

圖2. pr.Bolt的機(jī)械安裝和操作

pr.Bolt有一個(gè)集成在螺栓主體內(nèi)的壓電傳感器。沿著螺栓軸線的動(dòng)態(tài)力將導(dǎo)致在螺栓材料和壓電傳感 器中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)應(yīng)變，這將轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)電荷。這個(gè)電荷居然后被調(diào)節(jié)器放大，輸出一個(gè)模擬電壓信號(hào)。 通過(guò)使用正確的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可以測(cè)量螺栓連接的軸向動(dòng)態(tài)力。

信號(hào)調(diào)節(jié)器輸出的正電壓信號(hào)意味著螺 栓處于拉伸狀態(tài)。負(fù)電壓意味著它處于壓縮狀態(tài)。 

力信號(hào)可用于振動(dòng)監(jiān)測(cè)或反饋回路中的主動(dòng)力控制等應(yīng)用。

pr.Bolt也可應(yīng)用于測(cè)量隔離振動(dòng)的橡膠元 件的振動(dòng)傳輸。橡膠元件通常用于螺栓固定：一個(gè)固定部分和一個(gè)有振動(dòng)源的部分。

因此，pr.Bolt能 夠測(cè)量通過(guò)橡膠元件的軸向動(dòng)態(tài)力。

校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集 信號(hào)調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的模擬電壓信號(hào)取決于沿pr.Bolt的輸入機(jī)械力 (波形、振幅、頻率). 圖3展示了與每個(gè) pr.Bolt一起交付的典型校準(zhǔn)頻譜。當(dāng)pr.Bolt被固定在一側(cè)，并允許在另一側(cè)振動(dòng)時(shí)，靈敏度被測(cè)量。 使用的是在所有頻率下振幅恒定的正弦波。

圖3. 校準(zhǔn)后的靈敏度

質(zhì)量和測(cè)試 

每個(gè)pr.Bolt都是單獨(dú)測(cè)試的，包括頻域靈敏度在內(nèi)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)隨貨發(fā)出。