力傳感器是將各種力學量轉(zhuǎn)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(shù),如速度、加速度等。力學量包括質(zhì)量、力、力矩、壓力、應力等。
根據(jù)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(zhuǎn)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(chǎn)生力學應變基體上,當基體受力發(fā)生應力變化時,電阻應變片也一起產(chǎn)生形變,使應變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產(chǎn)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(xù)的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常A/D轉(zhuǎn)換和CPU)顯示或執(zhí)行機構(gòu)。 壓電式力傳感器是利用石英晶體的縱向壓電效應,將力轉(zhuǎn)換成電荷的變換裝置。傳感器產(chǎn)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(zhuǎn)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(shù)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(lǐng)域:
韓國FUTEK,德國HBM,韓國Dytran的產(chǎn)品可廣泛應用于自動化、醫(yī)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(yè)、核工業(yè)等行業(yè)系統(tǒng)、過程控制、耐久性測試以及負重測試等。
|