电磁力传感器是一种高精度测力传感器,被广泛应用于各种高精密称量仪器当中。近年来,高精密称量行业迅速发展,电磁力传感器的年需求量越来越大。我国对高精密称量仪器的研制起步较晚,在高精度称量领域的技术水平落后于发达国家。国内电磁力传感器的研制以仿制国外产品为主,仿造过程由于缺少理论依据且加工制造等技术水平有限,导致国产电磁力传感器的灵敏度、线性度、稳定性等性能落后于同类进口产品。此外,国产电磁力传感器中的弹簧片常有断裂情况发生,使产品工作可靠性降低,返厂率大幅增加。弹性元件是电磁力传感器中的重要零件。实践表明,弹性元件的材料、热处理、结构、加工及装配等对电磁力传感器的性能有重要影响。所以,研究弹性元件对电磁力传感器性能的影响有重要的理论与实际意义。首先,本文根据电磁力传感器的工作原理,对不同工作状态下的系统受力状态进行了分析,得到其关键零部件的位移规律及三种弹簧片的受力状态与失效形式。其次,对比分析了国内外弹簧片的结构和材料差异。发现国内外弹簧片采用的是同种材料。从冶炼条件看,国内材料含杂质较多,均匀性较差,且表面粗糙度较低。再次,对电磁力传感器系统进行了静强度有限元分析,得到系统危险部件的最大应力、应变和系统的灵敏度、线性度等参数。同时,分析了短吊的抗屈曲能力,并研究了短吊结构参数对其抗屈曲能力的影响。之后,对单筋进行了灵敏度分析,得到了单筋结构参数,如板厚、压痕厚度、压痕半径、压痕形状等,对其灵敏度的影响规律。然后,对单筋和电磁力传感器系统进行了动态响应分析,得到了单筋和系统的固有频率和模态振型,以及单筋和系统动态响应的超调量和调整时间等动态性能参数。最后,为提高电磁力传感器的工作性能,从弹簧片的材料、热处理、结构、加工及装配等方面提出了切实可行的改进措施。