摘要：在载荷作用下六维力傳感器不同方向输出存在互相干扰，如何降低串扰是多维力传感器技术中面临的主要问题。惠斯通电桥法是其中手段之一，是当前应变式传感器信号采集的主要方式。但六维力传感器包含的应变片数量较多，电桥电路不止一种组建方式，组桥形式对维间串扰精度的影响决定了传感器精度设计时的硬件选择和成本控制。为避免工艺、实测偏差等因素影响，本文主要通过对十字梁六维力传感器不同组桥形式下的仿真参数计算对比，分析应变组桥方式对维间串扰的影响。

关键词：六维力传感器;维间串扰;差动全桥

0 引言

应变式力传感器的工作原理是在力作用下弹性体表面产生应变，引起粘贴的应变片阻值变化，通过惠斯通电桥将机械信号转化为电信号[1]，再经过标定等运算处理后得到加载力值大小。六维力传感器是一种可以检测空间坐标系下X方向力和绕X坐标轴的扭矩、Y方向力和绕Y坐标轴的扭矩、Z方向力和绕Z坐标轴的扭矩这六个维度的力参数的力传感器[2]，随着测力维度数量的增加，各个参量之间的相互影响也越来越大，该影响程度称为维间串扰（耦合），如X、Y向的力对Z向的扭矩的串扰。

串扰的产生的根本原因是在检测非主方向力的应变片上检测到了应变的存在，从而通过电桥产生了输出[3]。串扰应变的产生是弹性材料结构上的固有性质，串扰较大时很难通过算法解耦。应变串扰虽然无法完全消除，但由于十字梁传感器结构对称，串扰应变常常是成对出现且大小相等，可以通过改变应变电桥组桥形式来减小非主方向的电桥电压输出。……