由于本次设计的传感器应用于端铣过程中的受力测量，需要测量的力分别是晶体在X、Y、Z这三个方向上的受力（压力或拉力），即矩阵中的d11、d22、d33，因此

  d11=d11                                                               （2.5）

因为无法通过d11和d14获得d22、d33的表达式，在此处选用通过直接使用三片相同的晶体片，将其X方向分别朝向机床坐标系中的X、Y、Z方向，因此得出

 d22=d11                                          （2.6）

 d33=d11                                          （2.7）

3  测力系统设计

3.1  整体要求

本设计中的测力系统应该满足以下要求：

（1）测力系统本身要有比较高的刚性，刚性越高，其他扰动力的衰减就越快，进行测量时能够在一小段时间内就得到较为精确的数值；

（2）测力系统需要足够稳定，稳定性在测量过程中是非常重要的指标，确保较高的稳定性意味着能得到更为准确的测量数值；

（3）测力系统的实时性要好，因为在铣削过程中，受力的改变速度非常快，如果存在内摩擦而导致系统内部产生严重滞后，那数据将无法保证准确有效；

（4）测力系统要有较高的灵敏度，同时兼具较高的数据转换效率；来`自^751论*文-网www.751com.cn

（5）测量得出的数值要保证线性度，以求在后续对数据的处理中能够尽量的简便，而不需要再次进行处理，降低数值的准确性。

3.2  测力仪初步设计

3.2.1  传感器方案设计

    传感器的设计使用了6片相同的压电晶体，分别安装在传感器的6个面上，每个压电晶体分别测量X、Y、Z方向的压力（拉力）。