力傳感器的原理

有許多物理定律是建立在力的概念上的，力作用于質量為m的物體時，會改變物體的速度。有許多與力有關的概念，如推力、阻力和扭矩，當應用于一個物體時，推力會增加物體的速度，而阻力會降低速度，扭矩會引起物體轉速的變化。當物體中的力平衡分布時，就看不到加速度。隨著技術的進步，人們引入了一種有助于監測力的傳感器，即力傳感器。讓我們來看看力傳感器的工作原理及其應用。

　　一些材料在受到外力作用時，會改變其電阻值，這些材料被稱為力敏電阻器。這些材料被用來制造一個可以測量力的傳感器。力傳感器是一種有助于測量施加于物體的力的傳感器，通過觀察力敏電阻器電阻值的變化量，可以計算出施加的力。

　　力傳感器的一般工作原理是對所施加的力作出響應，并將力值轉換成可測量的量。市場上有各種基于各種傳感元件的力傳感器，大多數力傳感器都是使用力敏電阻器設計的，這些傳感器由傳感膜和電極組成。

　　力傳感器的主要用途是測量施加的力。有各種類型和尺寸的力傳感器可用于不同類型的應用。使用力感電阻器的力傳感器的一些應用包括壓力感測按鈕、樂器、汽車占用感測器、假肢、腳內旋系統、增強現實等等。

　　有許多類型的力傳感器可用于不同類型的應用。力傳感器的一些例子是稱重傳感器、氣動稱重傳感器、電容式稱重傳感器、應變計稱重傳感器、液壓稱重傳感器等。

　　力傳感器工作原理 力傳感器是采用了各種力學原理，并且采用了數學中的原理通過力的作用，將接受到的外界信息經過加工處理，再通過傳感器進行傳輸。

　　力學傳感器是將各種力學量轉換為電信號的器件，力學量可分為幾何學量、運動學量及力學量三部分，其中幾何學量指的是位移、形變、尺寸等，運動學量是指幾何學量的時間函數，如速度、加速度等。力學量包括質量、力、力矩、壓力、應力等。根據被測力學的不同，這里我們要介紹的是應用的應變式壓力傳感器。

　　力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。

　　電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。

　　通常是將應變片通過粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發生改變，從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路(通常是A/D轉 換和CPU)顯示或執行機構。

　　根據不同的用途，電阻應變片的阻值可以由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片的發熱致使本身的溫度過高，不同的環境中使用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調零電路過于復雜。

　　力傳感器采用了大部分的力學原理，其中包括了力學理論的三個部分，所以才稱之為力傳感器，力傳感器的類型也是多種多樣，不過主要采用的原理都是大同小異的，因為都和力有相關性，所以力傳感器也廣泛應用在稱重這一環節。