在上一篇中我們了解了什么是六維力矩傳感器，下面再看看實(shí)際應(yīng)用中如何才能有合適的選型。

確保在應(yīng)用中獲得最佳六維力矩傳感器解決方案可能很復(fù)雜。最佳的選型取決于具體的應(yīng)用。以瑞士Bota Systems的六分力傳感器（FT傳感器）為例，當(dāng)將傳感器與應(yīng)用配對(duì)時(shí)，需專(zhuān)注的最重要的是測(cè)量量程，無(wú)噪聲分辨率，采樣率，信號(hào)類(lèi)型和機(jī)械安裝尺寸等。

力與扭矩的量程選擇

            我們將量程定義為傳感器從 0 開(kāi)始能夠測(cè)量的力值或扭矩值。對(duì)于力傳感應(yīng)用和測(cè)量，傳感器的量程需要大于或等于要施加、測(cè)量和控制的最大力。例如：秤的承重能力可能有限，為 180 Kg，一個(gè) 200 Kg 的人踩在秤上，稱(chēng)可能仍然會(huì)記錄他們的重量，但會(huì)輸出 180 Kg 而不是 200 Kg 的準(zhǔn)確重量，因?yàn)樗氖褂昧砍躺舷奘?180 Kg。

    FT傳感器（力矩傳感器）的規(guī)格表通常會(huì)定義各向單軸載荷的量程。一些規(guī)格表將通過(guò)二維圖說(shuō)明在多軸載荷下可以實(shí)現(xiàn)的所有組合。

選擇能夠測(cè)量施加的最大力的傳感器至關(guān)重要。

無(wú)噪聲分辨率

選擇傳感器的最簡(jiǎn)單方法是選擇可以檢測(cè)應(yīng)用中要測(cè)量的最小力的傳感器。我們將最小可測(cè)量的力值（力矩值）定義為傳感器可以感知的測(cè)量增量的最小變化。在Bota Systems，稱(chēng)之為無(wú)噪音解決方案。

了解應(yīng)用所需的最小可測(cè)量力并將其與傳感器的無(wú)噪聲分辨率直接進(jìn)行比較是選擇具有適當(dāng)靈敏度的傳感器的最佳方式。無(wú)噪聲分辨率應(yīng)小于或等于測(cè)量的最小力。

       Bota Systems 六分力傳感器的無(wú)噪聲分辨率定義為在穩(wěn)定的環(huán)境條件下，1 秒測(cè)量期間信號(hào)的 6σ。

注意：無(wú)噪聲分辨率等同于峰值噪聲。 可以使用 ADI公司的此應(yīng)用筆記來(lái)計(jì)算有效分辨率或與噪聲相關(guān)的其他信號(hào)特性，以進(jìn)行更復(fù)雜的信號(hào)處理。

最小采樣頻率

       采樣頻率本質(zhì)上是傳感器每個(gè)時(shí)間單位（秒）收集的數(shù)據(jù)量。這些數(shù)據(jù)包以相同的速率和非常小的延遲傳送到傳感器（串行或EtherCAT）的輸出端口。它以每秒樣本數(shù)為單位，有時(shí)以赫茲為單位進(jìn)行測(cè)量。

       先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，如快速四足運(yùn)動(dòng)，可能需要超高的采樣頻率，因?yàn)槟_可以與地面接觸不到20毫秒。在這個(gè)短時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人控制器需要高頻傳感器來(lái)分析信號(hào)、處理信號(hào)并快速響應(yīng)。

信號(hào)類(lèi)型，兩種主要類(lèi)型就是模擬量信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)。

模擬量六維力矩傳感器，需要大量的編程、外部電子設(shè)備和與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的連接，這使得這種力傳感解決方案更加昂貴、耗時(shí)和復(fù)雜。但是，使用模擬傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可以在極端溫度下工作，以及為什么它們?nèi)匀辉诮裉斓膽?yīng)用中使用。需要模擬傳感器的應(yīng)用是那些環(huán)境條件（如溫度、濕度、壓力）極端的應(yīng)用。

        數(shù)字量六維力矩傳感器，具有抗EMI性、電纜沒(méi)有感應(yīng)或寄生負(fù)載影響其信號(hào)、更快的積分時(shí)間、更低的復(fù)雜性和更低的整體成本等特點(diǎn)。此外，由于嵌入式電子設(shè)備和固件可以進(jìn)行必要的計(jì)算，因此數(shù)字傳感器與模擬傳感器相比具有某些優(yōu)勢(shì)：低且可預(yù)測(cè)的噪音水平、隨時(shí)可用的 N 和 Nm 數(shù)據(jù)、溫度波動(dòng)漂移低，且無(wú)需額外的組件或外部電子設(shè)備，借助新技術(shù)和創(chuàng)新，數(shù)字傳感器可以在與模擬傳感器相同的極端溫度和環(huán)境中運(yùn)行。

傳感器尺寸與安裝方式

        當(dāng)談到六維力傳感器尺寸時(shí)，最重要的尺寸是傳感器的直徑和高度。在選擇用于機(jī)器人操作的傳感器時(shí)，請(qǐng)考慮使用盡可能小的傳感器，因?yàn)檩^高的傳感器會(huì)降低機(jī)器人的有效載荷。

        Bota Systems 傳感器設(shè)計(jì)緊湊，無(wú)需外部適配器即可最大限度地減少任何 EOAT 的偏移。

結(jié)論

        了解應(yīng)用對(duì)量程、無(wú)噪聲分辨率、采樣率、信號(hào)類(lèi)型和機(jī)械尺寸的要求，將使您能夠使用消除過(guò)程并縮小搜索范圍，以尋找最佳六維力矩傳感器解決方案。如果您的應(yīng)用是獨(dú)一無(wú)二的，或者您仍然不確定最適合您的解決方案，我們建議您與我們聯(lián)系，我們將幫助您獲得正確的解決方案。