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，通過頻率測(cè)量獲得力的有關(guān)信息。

    (5)通過電磁力和待測(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)。