拉力、推力與壓力傳感器的測量,若都是采用電阻應變片式的測力方案,其原理都是相同的,不同的是設計結構,生產(chǎn)過程中貼片工藝有不同,關于拉力傳感器的測力方法、原理及力值計算介紹如下:
1、電阻應變片式力傳感器的受力因素:
工業(yè)測力而言,都是電阻橋式測力,無論是拉力還是推力,在制造生產(chǎn)時,貼片位置對應彈性體受力點,比如拉力傳感器,通過集中力拉彈性體產(chǎn)生微形變,大概是0.1u,幾乎肉眼看不出,貼合彈性體的應變片,隨著拉力大小,產(chǎn)生電阻變化,通過公式可得出輸出信號。
2、拉力傳感器的測力方法的效應:
動力效應:在重力場中,地球的引力使物體產(chǎn)生重力,即重量。因此,可以用已知質量的物體在重力場某處的重量來測力。
靜力效應:力的靜力效應使物體產(chǎn)生變形。如果物體是一種彈性體,那么根據(jù)虎克定律,在彈性范圍內(nèi),它的變形量與作用力成正比。通過測量變形量,即可知道力的大小。
3、測拉力的工作原理及力值計算公式:
拉力傳感器的原理基于彈性體的變形。當外力作用在彈性體上時,彈性體會產(chǎn)生相應的變形,而這個變形會被轉換為電阻變化。具體來說,粘貼在彈性體表面的電阻應變片會隨著彈性體的變形而變形,導致其阻值發(fā)生變化。這一電阻變化隨后被轉換為電信號(電壓或電流),從而實現(xiàn)了將外力轉換為電信號的過程。
拉力值的計算通?;谔囟ǖ墓胶蛡鞲衅鞯膮?shù)。以應變式拉力傳感器為例,其計算公式為:拉力值f=[F/(UiS)](Vf-Vo),其中F為傳感器的額定載荷,Ui為供電電壓,S為靈敏度,Vo為零點輸出,Vf為在有效拉力f作用下的輸出電壓信號。通過這個公式,可以根據(jù)傳感器的輸出信號和參數(shù)準確地計算出拉力值。
所以,拉力傳感器通過測量彈性體的變形來實現(xiàn)力的測量,并基于特定的原理和公式計算出拉力值。