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力传感器测的是什么力?有哪些类型?

2021-03-22浏览次数:1516
力传感器在工业上使用的非常广泛,想要使用好力传感器就要对力传感器有足够的了解。那么,力传感器测的是什么力呢?有哪些类型呢?下面我们就来进行介绍。
力传感器

力传感器测的是什么力?


力传感器是用来将机械力转换成输出信号的装置,输出信号的值可以用来反映力的大小,能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。力传感器具有各种尺寸,可用于检测从几克到几百吨的力。力传感器被广泛应用于各种产品和应用中,如磅秤、乐器、医疗应用、检测汽车座椅,以及生产设施的过程控制。

力传感器有哪些类型?


有几种不同类型的力传感器,每一种都利用不同的技术来感知给定力的大小并产生输出信号。最常见的力传感器包括称重传感器(测压元件)、应变片和力敏电阻(FSR)。

1、称重传感器(测压元件)

称重传感器(测压元件)是一种力传感器,它将施加的力转换为输出信号,可用于测量压力(通常是重量)之类的力。称重传感器可以使用不同的技术来产生输出,因此可以使用不同类型的称重传感器,包括:气动称重传感器、液压称重传感器、压电晶体称重传感器、电感式称重传感器、电容式称重传感器、磁致伸缩称重传感器、应变片称重传感器。

2、应变片

应变片(也称为应变仪)是一种传感器元件,其电阻会随着所施加的力而变化。应力是用来描述物体在外力作用下所表现出的内部阻力的术语,而应变是测量物体在外力作用下所经历的变形和位移的量。

典型的应变片由一个绝缘基板组成,在基板上以锯齿形沉积导电金属箔。当应变片受到一个力时,装置将根据施加的力的方向压缩或拉长。应变片的伸长或压缩使基片上的金属箔变形,从而改变其电阻。电阻的变化可以用来测量施加在应变片上的力。通常使用称为惠斯通电桥电路的电桥网络将应变计的电阻变化转换为电压测量值。

3、力敏电阻(FSR)

力感测电阻器(FSR),也称为印刷力传感器或力敏电阻器,是一种压阻式传感技术,由半导电材料或油墨夹在由垫片隔开的两个基板之间。当力作用于该装置时,导电膜变形并压向印在基材上的导电油墨。随着更多的导电膜与印刷导电层接触,器件的电阻减小。在施加零力的情况下,传感器表现出很高的电阻(兆欧量级)。阻力下降与施加的力成反比。由于电导与电阻成反比,FSRs的电导随力的增加呈线性增加。

电导系数与电阻值关系