Vad är en kraftsensor? Vilka typer finns det?

Vad är en kraftsensor? Vilka typer finns det?

Kraft är den direkta orsaken till förändringar i rörelsen av materien. En kraftsensor kan upptäcka olika mekaniska mängder såsom spänning, drag, tryck, vikt, vridmoment, inre stress och belastning. Vanligtvis består en kraftsensor av ett känsligt element och ett transduktionselement. Det är en enhet eller utrustning som kan avkänna specificerad mätdata och omvandla den till användbara signaler enligt vissa regler.

I denna nya era har Force Sensors funnit utbredda applikationer, särskilt inom industriområden. För att effektivt använda kraftsensorer måste man ha en god förståelse för deras definition och funktioner. Så vad är exakt en kraftsensor, och vilka typer finns det? Låt oss utforska!

Kraftsensorer finns i många typer och kan kategoriseras baserat på olika fysiska effekter och detektionsprinciper i resistensstammsensorer, piezomagnetiska sensorer och piezoelektriska sensorer.

1. Stammätarkraftsensorer:

- Stammätarkraftsensorer används allmänt bland alla kraftsensorer. De erbjuder hög mätnoggrannhet och kan mäta både små och stora dynamiska och statiska krafter, vilket utgör cirka 90% av alla sensorer. Arbetsprincipen för töjningsmätarkraftsensorer liknar den för töjningsmätartryckssensorer. De består av ett elastiskt känsligt element och töjningsmätare fästa vid det. Dessa sensorer omvandlar först den uppmätta kraften till det elastiska elementets belastning och använd sedan motståndsspänningseffekten för att mäta stammen och därigenom läsa utgången.

2. Piezomagnetiska kraftsensorer:

- När ferromagnetiska material utsätts för yttre drag- eller tryckkrafter, förändras deras magnetiska permeabilitet med stressens storlek och riktning. Under dragkrafter ökar den magnetiska permeabiliteten i kraftens riktning och minskar något vinkelrätt mot kraftriktningen. Under tryckkrafter är förändringarna motsatta. Detta fysiska fenomen, känt som den magnetostiktiva effekten av ferromagnetiska material, kan användas för kraftmätning.

3. Piezoelektriska sensorer:

- piezoelektriska sensorer kan mäta olika dynamiska krafter, mekaniska effekter och vibrationer. De används allmänt i akustik, medicin, mekanik och maritima fält på grund av deras små storlek, lätta, högfrekventa svar och högt signal-till-brusförhållande. Baserat på form kan belastningsceller (en typ av kraftsensor) klassificeras i cantilever belastningsceller, S-typsensorer, plattbelastningsceller, lådesensorer och sensorer av taltyp.

Kraftsensorer har trängt in i ett brett spektrum av fält, inklusive resursutforskning, marin utforskning, rymdutveckling, industriell produktion, miljöskydd, medicinsk diagnostik, bioingenjör och till och med kulturell relik. Det är ingen överdrift att säga att nästan alla moderna tekniska projekt, från stort utrymme till djuphavet och olika komplexa tekniska system, förlitar sig på olika kraftsensorer.