miun.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Torque Sensor Based on Differential Air Pressure Using Volumetric Strain
Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
2017 (Engelska)Ingår i: IEEE Sensors Journal, ISSN 1530-437X, E-ISSN 1558-1748, Vol. 17, nr 11, s. 3269-3277, artikel-id 7902159Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

This paper proposes a torque sensor based on the differential air pressure measurement method using the volumetric strain of a mechanical sensing structure. A model of the measurement system based on the differential air pressure from the volumetric strain of the mechanical sensing structure is proposed and theoretically discussed. The error sources are identified and an error propagation model is presented for the proposed torque measurement method. Considering these error sources, a prototype torque sensor is presented as a case study for the method verification. Both the mechanical and readout electronics designs are discussed and analyzed. The mechanical sensitivity, resolution, and maximum stresses are analyzed using finite-element modeling. Based on the results from the simulation, a prototype torque sensor is manufactured and experimentally verified using a readout electronics design. For verification, the sensor prototype is measured under static torque to have a sensitivity of 0.04272V/N. m and a range of +/- 117N . m. Compared with the nominal mechanical sensitivity result from the FEM simulation, this measured sensitivity has a difference less than 6%. The noise analysis of the designed readout electronics shows that the resolution of 0.006% can be achieved with this design. Furthermore, hysteresis analysis shows an error of 0.012% of full scale. From these results, it is also shown that the actual performance of the sensor is mainly limited by the differential pressure sensor and the readout electronics design and is not by the mechanical design of the sensor.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2017. Vol. 17, nr 11, s. 3269-3277, artikel-id 7902159
Nyckelord [en]
Torque measurement, strain, mechanical factors, pressure measurement
Nationell ämneskategori
Elektroteknik och elektronik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:miun:diva-30839DOI: 10.1109/JSEN.2017.2695060ISI: 000401083200006Scopus ID: 2-s2.0-85028919396Lokalt ID: STCOAI: oai:DiVA.org:miun-30839DiVA, id: diva2:1107506
Projekt
SMART (Smarta system och tjänster för ett effektivt och innovativt samhälle)Tillgänglig från: 2017-06-09 Skapad: 2017-06-09 Senast uppdaterad: 2019-06-13Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Personposter BETA

Cheng, PengNazar Ul Islam, MuhammadOelmann, Bengt

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Cheng, PengNazar Ul Islam, MuhammadOelmann, Bengt
Av organisationen
Avdelningen för elektronikkonstruktion
I samma tidskrift
IEEE Sensors Journal
Elektroteknik och elektronik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 1659 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf