当前位置:首页 > 机动车 >

力敏传感器的应用实例(力敏传感器应用现状)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2023-11-23 11:29:49作者:YD166手机阅读>>


随着科学技术的进步,传感器在测量各种物理现象中起着至关重要的作用。它们体积小,耐用性高,有助于我们在便携式电子产品中使用它们。如今,传感器可用于测量应力、压力、温度、颜色等。有许多类型的力传感器可用于不同类型的应用。力传感器的一些例子是称重传感器、气动称重传感器、电容式称重传感器、应变计称重传感器、液压称重传感器等。

力敏传感器的应用实例,力敏传感器应用现状(1)

力传感器(force sensor) 将力的量值转换为相关电信号的器件。力是引起物质运动变化的直接原因。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。具体的器件有金属应变片、压力传感器等,在动力设备、工程机械、各类工作母机和工业自动化系统中,成为不可缺少的核心部件。


力传感器的一般工作原理是对所施加的力作出响应,并将力值转换成可测量的量。市场上有各种基于各种传感元件的力传感器,大多数力传感器都是使用力敏电阻器设计的,这些传感器由传感膜和电极组成。


力传感器主要由三个部分组成:

1:力敏元件(即弹性体,常见的材料有铝合金,合金钢和不锈钢)。

2:转换元件(最为常见的是电阻应变片)。

3:电路部分(一般有漆包线,pcb板等)。


力传感器应用的三大领域

称重传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间,保证安装合适,称重安全可靠;另一方面要考虑厂家的建议,对于传感器制造厂家来讲,它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。

譬如铝合金悬臂梁传感器适合于电子计价秤、平台秤、案秤等;钢式悬臂梁传感器适用于电子皮带秤、分选秤等;钢质桥式传感器适用于轨道衡、汽车衡等;柱式称重传感器适用于汽车衡、动态轨道衡、大吨位料斗秤等。

称重传感器主要应用在各种电子衡器、工业控制领域、在线控制、安全过载报警、材料试验机等领域。如电子汽车衡、电子台秤、电子叉车、动态轴重秤、电子吊钩秤、电子计价秤、电子钢材秤、电子轨道衡、料斗秤、配料秤、罐装秤等。

传感器在我们智能化的生活中扮演着重要的角色,其中,力传感器在力学中使用范围极广,常见应用在航天航空,汽车测试,医疗器械,自动化设备控制环境中,今天就来讲讲力传感器应用大三大领域。

1:医疗康复领域

应用对象:康复机器人

应用方式:检测握手力,指尖捏合力,监测病人的指尖捏合力,握手力康复情况。

应用传感器:普通力传感器

2:踏板力测试系统

应用对象:汽车

应用方式:汽车踏板性能测试系统,是以测量臂空间解算为基础的汽车踏板智能化测试设备,能够实现对各型车辆的离合、油门和制动踏板进行行程及踏板力的测试。该仪器采用进口数采系统作为主控制核心, 选用进口踏板力传感器及转角传感器作为主要测试元件,通过CAN

总线接口进行数据传输,配置专业的操作软件,能实时的在上位机上进行显示并保存。

应用传感器:踏板力传感器

3:机器人抓取工件重量在线测量

应用对象:机器人

应用方式:机器人传送工件时适用;可以检测工件是否缺损,或者工件类型错误,或者多重工件拾取;因为是在机器人运动过程中测量,因此不占用机器人循环时间;对于6轴传感器,保证姿态不变化的情况下,任何方向上的检测都是可行的;对于3轴传感器,保证姿态不变化的情况下,保证Z轴向与重力方向一致时可行的。

应用传感器:三维力/六维力传感器


选择一个力传感器的方法:

为了帮助您选择您的力传感器,我们简单的将选择分为5个步骤,希望能够帮助您缩小力传感器的选择范围。

1:了解您的应用程序和您正在测量的内容。测力传感器不同于压力传感器或扭矩传感器,它们是用来测量拉力和压缩力的。

2:确定力传感器的安装特性及其组装。你需要的静态负载还是动态类型?定义安装类型意思是你要如何安装这个力传感器,是内螺纹/外螺纹、直列式、侧面安装式、法兰安装式、通孔式还是压缩垫圈?

3:确定最小和最大量程要求。在选择量程之前,一定要选择超过最大运行负载的量程,并确定所有的外部负载(侧负载或偏心负载)和力矩。

4:确定力传感器的尺寸和形状要求(宽度、重量、高度、长度等)和机械性能要求(输出、非线性、迟滞、蠕变、桥的电阻、分辨率、频率响应等)其他需要考虑的特性包括(防水、低温、高温、多桥或冗余桥、和接口。

5:确定应用程序所需的输出类型。力传感器电路以mV/V输出电压。因此,如果你的PLC或DAQ需要模拟输出、数字测压元件输出或串行通信,你肯定需要一个测压元件放大器或信号调节器。确保选择正确的放大器,并校准整个测量系统(负载传感器 信号调节器)。


压力传感器选型时要看哪些参数?

1:用途

根据结构的不同,压力传感器可以分为测量绝对压力、相对压力和差压的三种类型。测定绝对压力时,传感器内自身带有真空基准压,而测量相对压力和压差时以大气压为参考。请根据用途选择不同结构的压力传感器。

2:量程

压力传感器的压力适用范围是分级的,这是因为压力传感器的弹性膜承受流体压力是有限度的,一旦超过此限度,弹性膜就会裂开。一般来说,每一个传感器都有20-300 %的过压能力,因此,在选择时也不必选择太大的量程。

3:精度

压力传感器可用作压力表测量元件和传感器元件,并可自动控制。对使用者来说,往往希望压力传感器的精度越高越好,但是压力传感器在生产时要达到高精度,必然需要较高的工艺以及较严苛的环境,而且需要进行多次校准和补偿,相应的生产成本会增加,售价也随之增加。因此只需要根据压力传感器实际应用场合和要求,选择一个合理的精度和温度范围就好了。

4:电学要求

一般压力传感器的输出为模拟信号,近距离全范围的输出电压可达到100 - 150mV,输出电流可达到0- 0101mA。远距离的输出信号电压会衰减,因此应通过电流信号进行输出。用压力变送器放大电流后,可以输出20mA以下的电流信号。这样,价格会加倍。

5:作业方式

作业方式也是需要考虑的重要问题。例如,将传感器用于测量气体压力与液体压力时,这两者的作业方式就是不同的,选择的传感器也不同。再例如,压力传感器的工作环境较差时,如有较大的振动、冲击、较大的电磁干扰,对传感器提出更严格的要求。

6:温度

温度对压力传感器的精度影响很大,为了消除温度的影响,需要应用各种温度补偿技术。温度范围越大,补偿技术的难度就越高,校准工作量就越大,所能保证的温度范围的精度就越低。 为此,必须根据适用于压力传感器的实际温度范围和精度要求来选择。

7:压力密封

一般来说,压力传感器用的压力密封是橡胶、环氧树脂、聚四氟乙烯垫、钻孔嵌合、管螺纹嵌合及焊接等方式。所用的密封材料决定了压力传感器的工作温度范围。

栏目热文

力敏传感器电桥驱动方式有哪两种(力敏传感器原理介绍)

力敏传感器电桥驱动方式有哪两种(力敏传感器原理介绍)

力敏电阻器的特性:是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,它是利用半导体材料的压力电阻效应制成的,即电阻值随外加力大小而...

2023-11-23 11:21:26查看全文 >>

增根例题(增根的基础题及答案)

增根例题(增根的基础题及答案)

八年级:解分式方程时增根问题考试题,轻松学,让孩子每天看一题,分析解题过程,轻松得高分。记得关注加点赞我呀,...

2023-11-23 12:01:15查看全文 >>

增根三大题型解法(增根计算题举例)

增根三大题型解法(增根计算题举例)

中考数学|分式方程的增根与无解专题讲解 解题技巧 真题解析,收藏中考数学在分式方程的学习过程当中,有一个内容是比较容易出...

2023-11-23 11:31:34查看全文 >>

求增根的题目及解析(增根和无解的例题和答案)

求增根的题目及解析(增根和无解的例题和答案)

分式方程是初中学习的方程中重要的组成部分,对于分式方程的求解相信同学们也是非常的熟悉,首先找到最简公分母,然后将分式方程...

2023-11-23 11:55:05查看全文 >>

力敏传感器恒流源驱动电路图(气敏传感器应用电路分析)

力敏传感器恒流源驱动电路图(气敏传感器应用电路分析)

引言 用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示...

2023-11-23 11:46:48查看全文 >>

力敏传感器电桥驱动的方式有几种(传感器的应用单臂电桥和直流电桥)

力敏传感器电桥驱动的方式有几种(传感器的应用单臂电桥和直流电桥)

特殊器件 . 在电阻这一节中,介绍了常用的光敏电阻和热敏电阻,这里再介绍一些不太常 用的特殊电阻。 . 力敏电阻 . 通...

2023-11-23 11:40:19查看全文 >>

力敏传感器应用实例(力敏传感器应用现状)

力敏传感器应用实例(力敏传感器应用现状)

“得知获奖很高兴,同时也感到多了一份责任。”说话的是西安交通大学机械学院教授、精密仪器系主任赵立波。前不久,他刚刚捧得第...

2023-11-23 11:50:10查看全文 >>

力敏传感器测力原理(力传感器的工作原理有两种)

力敏传感器测力原理(力传感器的工作原理有两种)

在技术不断进步的时代,传感器行业也在飞速发展,有一种称重传感器,它可以将物理信号转换为电信号以便进行准确测量,这就是拉力...

2023-11-23 11:42:22查看全文 >>

力敏传感器的结构和工作原理(力敏传感器接收什么信息)

力敏传感器的结构和工作原理(力敏传感器接收什么信息)

压阻式传感器 piezoresistance type transducer 是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术...

2023-11-23 11:55:05查看全文 >>

文档排行