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力量傳感器的原理解析
發(fā)布時(shí)間：2021-04-30 17:35:00為了解釋力量傳感器如何工作，我們需要了解應(yīng)變片如何工作，大多數(shù)通用力傳感器內(nèi)部都有應(yīng)變片；
讓我們來(lái)簡(jiǎn)單地了解下應(yīng)變片：其作為電導(dǎo)體牢固地附著在基片上。當(dāng)基底被拉伸時(shí)，應(yīng)變片將會(huì)變長(zhǎng)。反之被壓縮時(shí)，應(yīng)變片將會(huì)縮短。結(jié)果是導(dǎo)致應(yīng)變片電阻產(chǎn)生變化。這就是應(yīng)變測(cè)量原理，通過(guò)應(yīng)變電阻產(chǎn)生變換來(lái)確定應(yīng)變大小。為了生產(chǎn)力傳感器，除了應(yīng)變片外還需要一個(gè)彈性體 - 例如采用不銹鋼等。應(yīng)變片將牢固地黏貼在彈性體上。
我們采用彈性體最簡(jiǎn)單的形式 - 鋼圓柱體來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
如果應(yīng)變片被壓縮，其電阻（Ω）會(huì)下降，如果拉伸，則電阻增加。
如果應(yīng)變片被壓縮，其電阻（Ω）會(huì)下降，如果拉伸，則電阻增加。
圖中為惠斯通電橋，四個(gè)應(yīng)變片組成一個(gè) “環(huán)”。
圖中顯示的四個(gè)應(yīng)變片組成惠斯通電橋。由于應(yīng)變片牢固地黏貼在彈性體上，因此應(yīng)變片將產(chǎn)生和彈性體一樣的變形，這將導(dǎo)致電阻產(chǎn)生變化?；菟雇姌蜉敵鲂盘?hào)將提供這些變形信息。這樣就可以計(jì)算出作用在應(yīng)變片上的力的大小。這就是力傳感器的工作原理。
最重要的是，由于應(yīng)變片牢固地黏貼在彈性體上，因此應(yīng)變片將產(chǎn)生和彈性體一樣的變形，這將導(dǎo)致電阻產(chǎn)生變化。惠斯通電橋輸出信號(hào)將提供這些變形信息。這樣就可以計(jì)算出作用在應(yīng)變片上的力的大小。這就是力傳感器的工作原理。
以上內(nèi)容摘自HBM傳感器：https://www.hbm.com/cn/6697/how-does-a-force-transducer-actually-work/
除通用性應(yīng)變片式力量傳感器外，還有一種壓電式的力量傳感器，通常情況下使用較少。應(yīng)變片式力量傳感器輸出信號(hào)為mV級(jí)信號(hào)，輸出信號(hào)一般為0.5mV/V-3mV/V，而壓電式力量傳感器的輸出信號(hào)為pC,電荷信號(hào)輸出。
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