力傳感器是將各種力學量轉換為電信號的器件,力學量可分為幾何學量、運動學量及力學量三部分,其中幾何學量指的是位移、形變、尺寸等,運動學量是指幾何學量的時間函數,如速度、加速度等。力學量包括質量、力、力矩、壓力、應力等。
根據被測力學的不同,力傳感器可分為:
力學傳感器的種類繁多,如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。
壓電式力傳感器的原理:
在了解壓阻式力傳感器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,并通過后續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常A/D轉換和CPU)顯示或執行機構。 壓電式力傳感器是利用石英晶體的縱向壓電效應,將力轉換成電荷的變換裝置。傳感器產生的電荷正比于被測外力,通過電荷放大器將電荷按比例轉換成電壓,用電壓表或其他顯示器讀出其大小及變化。
力傳感器的技術指標:
額定輸出、非線性度、遲滯性、安全過載、工作溫度、激勵(DC/AC)、量程、最大允許力等指標組成。
力傳感器的使用領域:
韓國FUTEK,德國HBM,韓國Dytran的產品可廣泛應用于自動化、醫療器械、冶金&化工&油田、軍工、航空航天、汽車、水上運輸、機械制造、流體控制、建筑工業、核工業等行業系統、過程控制、耐久性測試以及負重測試等。
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