力傳感器是一種電壓信號感知元器件,自1957年后,我國開始研發(fā)生產(chǎn)力傳感器器件,至今,不斷技術(shù)迭代和升級,國產(chǎn)力傳感器,也遠(yuǎn)銷少海外,精度與穩(wěn)定性大幅提高。
1、什么是力傳感器?它的工作原理是什么?
傳感器故名思義是收集信號的一種元器件,有點像人的觸覺,當(dāng)手指壓到手背皮膚層,意識到手在壓皮膚了,壓的力度大小,還需通過數(shù)學(xué)公式及信號放大器和顯示儀表才能完整體現(xiàn)。
力傳感器的原理,采用惠斯通電橋工作原理,在力傳感器的彈性體上貼偶數(shù)或4個、8個或12個電阻應(yīng)變片,組成電橋平衡,當(dāng)外在壓力,壓到彈性體,打破電橋平衡,依據(jù)相關(guān)翁式,計算阻值的電壓值,換算成N、KG等不同單位的數(shù)值。
2、什么是力傳感器的應(yīng)變片?它是什么材料做的?
應(yīng)變片是一種經(jīng)過設(shè)計,有不同形狀的薄膜電阻片,抗絕緣且?guī)в幸欢ǖ淖柚?,通過膠水粘連充分粘連到彈性體上,完全接觸。當(dāng)彈性體發(fā)生應(yīng)力作用時,彈性體會發(fā)生微微的形變,形變會改變應(yīng)變片阻值的變化。
這種形變導(dǎo)致應(yīng)變片內(nèi)部的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料發(fā)生相應(yīng)的拉伸或壓縮。這時,材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化,例如晶體結(jié)構(gòu)的變化,從而導(dǎo)致其電阻率發(fā)生變化。根據(jù)原理,材料的電阻與其長度、橫截面積和電阻率有關(guān)。在應(yīng)變片發(fā)生形變時,材料的長度和橫截面積可能會發(fā)生變化。例如,當(dāng)材料受到拉伸時,其長度會增加,橫截面積可能會減??;相反,當(dāng)材料受到壓縮時,長度會減小,橫截面積可能會增加。這些變化會直接影響材料的電阻值。
應(yīng)變片通常是由一種具有較高彈性模量的材料制成,這種材料具有良好的電阻應(yīng)變效應(yīng)。即在外力作用下,材料的電阻率變化與其形變之間存在線性關(guān)系,這使得應(yīng)變片能夠精確地測量外力的大小。