1、力傳感器原理 科學(xué)的原理

大家可能會(huì)對(duì)傳感器非常陌生，但是小兔相信大部分從事修理行業(yè)的朋友，對(duì)于力傳感器并不陌生，對(duì)它采用的工作原理也是再熟悉不過(guò)了吧，力傳感器是采用了各種力學(xué)原理，并且采用了數(shù)學(xué)中的原理通過(guò)力的作用，將接受到的外界信息經(jīng)過(guò)加工處理，再通過(guò)傳感器進(jìn)行傳輸。也有很多的朋友對(duì)于它的工作原理好奇，那么小兔來(lái)為大家解析一下。

力學(xué)傳感器是將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，力學(xué)量可分為幾何學(xué)量、運(yùn)動(dòng)學(xué)量及力學(xué)量三部分，其中幾何學(xué)量指的是位移、形變、尺寸等，運(yùn)動(dòng)學(xué)量是指幾何學(xué)量的時(shí)間函數(shù)，如速度、加速度等。力學(xué)量包括質(zhì)量、力、力矩、壓力、應(yīng)力等。根據(jù)被測(cè)力學(xué)的不同，這里我們首先要介紹的是應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)變式壓力傳感器。

在以后的網(wǎng)頁(yè)中，我們將逐步介紹其它類(lèi)型的力學(xué)傳感器。[學(xué)傳感器的種類(lèi)繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)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(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。

下面我們主要介紹這類(lèi)傳感器。[了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。

通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路(通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU)顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。[屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。

根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過(guò)高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過(guò)于復(fù)雜。

力傳感器采用了大部分的力學(xué)原理，其中包括了力學(xué)理論的三個(gè)部分，所以才稱(chēng)之為力傳感器，力傳感器的類(lèi)型也是多種多樣，不過(guò)主要采用的原理都是大同小異的，因?yàn)槎己土τ邢嚓P(guān)性，所以力傳感器也廣泛應(yīng)用在稱(chēng)重這一環(huán)節(jié)，根據(jù)小兔的了解力傳感器在很多的地泵中都有應(yīng)用，用來(lái)對(duì)一些大型的可移動(dòng)的物體進(jìn)行稱(chēng)重。對(duì)于它的工作原理就介紹到這里了。

而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。[阻應(yīng)變片的工作原理[屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱(chēng)為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示[中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω·cm體的截面積(cm

了大部分的力學(xué)原理，其中包括了力學(xué)理論的三個(gè)部分，所以才稱(chēng)之為力傳感器，力傳感器的類(lèi)型也是多種多樣，不過(guò)主要采用的原理都是大同小異的，因?yàn)槎己土τ邢嚓P(guān)性，所以力傳感器也廣泛應(yīng)用在稱(chēng)重這一環(huán)節(jié)，根據(jù)小兔的了解力傳感器在很多的地泵中都有應(yīng)用，用來(lái)對(duì)一些大型的可移動(dòng)的物體進(jìn)行稱(chēng)重。對(duì)于它的工作原理就介紹到這里了。

2、力傳感器工作原理是什么？

傳感器的工作原理是：當(dāng)彈性軸受扭時(shí),應(yīng)變橋檢測(cè)得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過(guò)儀表放大器放大成強(qiáng)信號(hào),再通過(guò)V/F轉(zhuǎn)換器變換成頻率信號(hào),通過(guò)信號(hào)環(huán)形變壓器從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至靜止次級(jí)線圈,再經(jīng)過(guò)外殼上的信號(hào)處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號(hào),既可提供給專(zhuān)用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理。

3、重力感應(yīng)器的工作原理

重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來(lái)工作的，所謂的壓電效應(yīng)就是“對(duì)于不存在對(duì)稱(chēng)中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng)，這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng)”。

重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會(huì)產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然，還有很多其它方法來(lái)制作加速度傳感器，比如電容效應(yīng)，熱氣泡效應(yīng)，光效應(yīng)，但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過(guò)測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。

4、簡(jiǎn)述電阻應(yīng)變片式測(cè)力傳感器的工作原理

電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件，主要有彈性敏感元件、電阻應(yīng)變計(jì)、補(bǔ)償電阻和外殼組成。

其原理是：彈性敏感元件受到被測(cè)量的力產(chǎn)生變形，同時(shí)附著其上的電阻應(yīng)變計(jì)也產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變計(jì)將變形轉(zhuǎn)化為電阻值的變化，然后通過(guò)計(jì)算可以測(cè)量力的大小。

這種傳感器的缺點(diǎn)是對(duì)于大的應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號(hào)較弱，可以采取一定的補(bǔ)償措施。