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力传感器

发布时间:2022-09-05 10:04人气:

牛顿的第一惯性定律指出:“除非被强迫施加压力,否则每个身体都会保持静止或匀速直线运动。”换句话说就是“如果没有力施加在物体上,则其加速度(a)将等于零”。
 
要了解力传感器,让我们首先了解力。如前所述,当将力施加到自由物体上时,它将使物体沿力的方向加速。根据牛顿的研究,加速度与作用力“ F”成正比,而与称为质量“ m”的物体的特性成反比。
 
哪么a是加速度,F=am; F是力,是矢量,m是质量,它是标量值.
 
力的单位是牛顿,指的是“将使1 kg质量加速到1 m / s2的加速度的力”。
 
牛顿第三定律表现了两个物体之间的力关系。它指出:“对于每一个动作,总是存在着平等的反作用力;或者,两个物体彼此之间的相互作用总是相等的,并且指向相反的方向”。
 
在工程中,介质密度是指每单位体积的物质量。力的测量在土木和机械工程领域对于各种测量而言非常重要。每当测量压力时;它需要测力。通常在处理固体时测量力。而压力是在处理液体(例如液体和气体)时测量的。换句话说,当对点施加作用时考虑力,而当力分布在大面积上时测量压力。
沧正压力传感器CAZF-Y20A
力传感器分为两大类。定量和定性。
 
定量传感器实际上测量力,并根据电信号表示其值。例如重力仪和称重传感器。
 
定性传感器是阈值设备。它们的功能是,当力的大小超过预定阈值水平时,输出信号将可用。这受到强大的力量。电脑键盘就是这种力传感器的例子。这种类型的定性力传感器用于运动和位置检测器中。定性压力传感器是压敏垫和压电电缆组成。
 
在力传感器中采用以下方法来感测力。
 
1.)通过平衡未知力和标准质量的重力。
 
2.)通过测量已知力所施加的在手体质量上的加速度。
 
3.)通过电磁力来平衡相互之间关系。
 
4.)通过将力转换为流体压力并测量该压力。
 
5.)通过测量未知力在弹性构件中产生的应变。
 
方法3、4和5最常用于现代传感器。
沧正拉压力传感器CAZF-LY20
 
在大多数传感器设计中,力不会直接转换为电信号。采取了一些中间步骤。例如,可以通过组合力转换器和位置传感器来开发力传感器。
 
前者可以使用简单的螺旋弹簧进行设计,其压缩位移x由弹簧系数k和力F定义为x = k * F
 
图中显示了使用弹簧和压力传感器构造的另一种类型的传感器。压力传感器与充有流体的波纹管结合在一起,该波纹管受到力作用。通过将在其输入处的局部力分布在压力传感器的传感膜片上,充满流体的波纹管可充当压力转换器的作用力。
压力传感器是检测压力,并将压力信号转换为电信号并成线性输出的装置。压力传感器可分为机械压力传感器和气压(液压)传感器。
机械压力传感器也就是测力传感器,单位通常为N、KN、KGf等等。
沧正机械压力传感器为电阻应变片式,主要由弹性体、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。
应变片式压力传感器测量原理:当压力传感器弹性体在外力的作用下产生形变,附着于弹性体上的电阻应变片随即弯曲,电阻应变片阻值发生变化,再经测量电路将阻值变化转换为电信号(一般为毫伏信号)。
弹性体:弹性体即压力传感器外壳,主要材质有铝合金、合金钢、不锈钢。
电阻应变片:电阻应变片压力是传感器最重要的组成部分,常用的应变片基材采用高分子薄膜材料,应变材质通常为高纯度康铜 。电阻应变片通过脱水粘贴在弹性体上,弹性体受力形变,应变片随即跟着形变,从而改变电阻值。
测量电路:通过惠斯登电桥把电阻应变片的电阻变化转变为毫伏信号输出。
传输电缆:4芯屏蔽电缆,沧正压力传感器为红黑绿白四线,红:电源+,黑:电源-;绿:信号+,白:信号-。
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