随着工业社会的发展,传感测控技术的发展越来越受到重视,被广泛应用在航空航天、医疗器械、矿产开采、精密制造等行业。传感测控技术中很重要的一部分就是力测量技术的研究。传统力测试主要测量力的大小,而在现代工业中,随着生产和制造精度的提高,对力的测量有了更高的需要,其中矢量力测试是力传感器的发展趋势。相比较于发达国家,我国在这方面的技术还有很大的差距。研制出测试精度高、可靠性好的矢量力测试设备,对科学研究和工业生产都有非常重要的意义。本文依托于双机并联矢量推力测试装置的研制,针对双力源矢量力的测试进行分析研究。课题的特点在于双力源加载点跨距大,矢量力偏斜角度小。根据国内外在矢量力测试方面的研究,结合压电石英材料良好的压电特性,选用压电石英作为力敏元件,设计双力源矢量力测力仪。首先,根据测试需要和技术要求,设计总体测试系统方案,明确测试系统的原理和信号转换过程；简化矢量力加载装置,建立力学模型,明确矢量力三要素的表示方法,推导力分量解耦公式,为整个测试系统的研制提供理论依据。其次,研究双力源矢量测试装置核心部件测力仪的结构和传感器的布置形式,结合设计经验确定若干初步优选方案；根据刚度、固有频率、解耦难度、制作难度和成本等因素,综合对比各个方案的优劣,根据测试需要和测试结构特点,确定最优方案。然后,设计标定和加载方案,根据三向力的大小和方向,采用正交三向力标定形式,主向力采用拉力标定,侧向力采用压力标定；根据常用标定装置的结构形式,采用液压加载的方式,设计三向标定装置,设计自定心结构,同时满足力源模拟加载的设计需要；设计实验过程和测试方案,进行三向静态标定实验,分析各个方向的线性、重复性和向间干扰,计算归一化系数,计算干扰补偿系数。最后,设计模拟加载实验方案,进行八工位模拟真实加载实验,进行数据分析和处理,针对八工位实验数据进行归一化处理和干扰补偿处理,针对各个梯度加载实验数据绘制拟合圆,计算拟合圆圆心和半径,分析误差来源；进行单力源和双力源模拟加载实验,对比两个力源分别加载情况下的计算参数,对比八工位模拟实验计算参数。根据实验数据处理和分析,得到衡量测试性能的各个指标,针对干扰进行补偿处理,针对误差源进行优化设计。根据调试实验结果,该测试装置的测试精度和各项性能指标等均能满足测试需要,可以用于双力源推力矢量的测试。