力傳感器(forcesensor)把力值轉(zhuǎn)換成相關(guān)電信號(hào)的裝置。作用力直接導(dǎo)致了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的變化。它可以測(cè)量張力、拉力、壓力、重量、力矩、內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)變等力學(xué)量。特別是在電力設(shè)備、工程機(jī)械、各種作業(yè)設(shè)備和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，作為應(yīng)變片、壓力傳感器等特殊元件，成為不可或缺的核心部件。今天smc官網(wǎng)就來(lái)和大家介紹一下這種傳感器。

    1、力感傳感器主要由三部分組成：

    （1）力敏元件(也就是彈性體，常用的是鋁合金，合金鋼和不銹鋼)。

    （2）轉(zhuǎn)換元件(最常用的是電阻應(yīng)變片)。

    （3）電路部分(一般用漆包線，pcb板)。

    2、力傳感器的分類。

    力能產(chǎn)生各種物理作用，有許多不同的原理和工藝，可以根據(jù)不同的需要設(shè)計(jì)出適合于不同需求的制造力傳感器。Smc官網(wǎng)旗下主要的力敏傳感器：

    (1)受力可使彈性體(例如彈簧、梁、波紋管、膜片等)產(chǎn)生位移，通過(guò)測(cè)量位移得到合適的信號(hào)。

    (2)彈性元件與應(yīng)變片共同組成傳感器，并將其變片牢固地粘貼在元件表面。在受力時(shí)，彈性元件的形變，使其應(yīng)變片電阻值變化(出現(xiàn)應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變片幾何形狀和電阻率發(fā)生變化，從而引起電阻值變化)，對(duì)電阻進(jìn)行測(cè)量，獲得得力信號(hào)。應(yīng)變片可以用金屬箔或半導(dǎo)體材料制成。

    (3)使用壓電效應(yīng)測(cè)力。力由壓電晶體直接轉(zhuǎn)化成放置在晶體電極上的電位差。

    (4)力引起機(jī)械諧振系統(tǒng)固有頻率的變化，通過(guò)頻率測(cè)量獲得力的有關(guān)信息。

    (5)通過(guò)電磁力和待測(cè)力的平衡，得到有關(guān)電磁參數(shù)在平衡時(shí)獲得力值的信息。

    3、怎樣提高力敏精度——補(bǔ)償。

    當(dāng)溫度升高時(shí)，4應(yīng)變片的應(yīng)變(電阻)發(fā)生相同的方向和程度變化。

    由于在等式中包括了兩個(gè)正應(yīng)變和兩個(gè)負(fù)應(yīng)變，所以溫度不會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)。

    其余很小的剩余誤差可通過(guò)連接到惠斯通電橋上特殊的鎳金屬而加以修正。

    此外，要變片的溫度對(duì)靈敏度也要做(TCS)。在恒溫條件下，材料的E模量會(huì)減小，從而引起應(yīng)變。此外，溫度也是決定變片靈敏度的重要因素。電阻補(bǔ)償過(guò)高時(shí)，壓差會(huì)增大。這樣會(huì)減少惠斯通電橋的輸出信號(hào)。

    當(dāng)負(fù)荷時(shí)，還會(huì)發(fā)生線性誤差。通過(guò)對(duì)彈性體的材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并選擇精確的測(cè)量點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

    以上就是smc官網(wǎng)分享的力傳感器相關(guān)事項(xiàng)。