力传感器的功能是什么吗?
许多物理定律都是基于力的概念。当一个力作用在质量为m的物体上时,它会改变物体的速度。有许多与力有关的概念,如推力、阻力和扭矩。当施加到物体上时,推力会增加物体的速度,阻力会降低速度,扭矩会导致物体的速度改变。当物体中的力平衡分布时,就没有加速度。
随着技术的发展,一种有助于监测的传感器被引入,即力传感器。今天,我们来看看力传感器的工作原理和应用。
(力传感器)
力传感器主要由三部分组成:
力传感元件(即弹性体、铝合金、合金钢和不锈钢是常用材料)。转换元件(最常见的是电阻应变计)。电路部分(一般包括漆包线、印刷电路板等)。
力可以产生各种物理效应,力传感器可以根据不同的需求设计和制造。主要包括:
(1)测得的力使弹性体(如弹簧、梁、波纹管、膜片等)产生相应的位移,通过测量位移得到力信号。
(2)弹性元件和应变计一起形成传感器,应变计牢固地粘在元件表面上。当弹性元件受力时,应变仪的电阻值发生变化(应变仪的几何形状和电阻率发生变化,导致电阻值发生改变),通过电阻测量获得力信号。应变计可以由金属箔或半导体材料制成。
(3)使用压电效应测量力。该力直接转化为放置在晶体两侧电极上的电势差。
(4)力引起机械共振系统固有频率的变化,通过频率测量获得相关信息。
(5)相关电磁参数通过电磁力和待测力的平衡来获得力信息。
力传感器具有广泛的功能,可以检测张力、张力、压力、重量、扭矩、内应力和应变。具体设备包括金属应变计、压力传感器等。目前,力传感器已成为电力设备、工程机械、各种机床和工业自动化系统不可或缺的核心部件。