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测力传感器是工程机械中不可缺少的核心部件

时间:2021-09-02 点击次数:

现如今,力传感器已广泛应用于现代科技和社会生产中。例如,测力传感器、扭矩传感器、多维力传感器等力学传感器广泛应用于工程机械、农业机械、高空作业车辆、工业机器人、特种车辆等高标准机械设备。而所谓的力传感器,是利用力敏感元件、转换元件和处理单元,将一个或多个力学量(张力、张力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等)转化为电信号输出(电压、电流、总线等)的设备。下面力准为您讲解一下测力传感器的原理及应用。

测力传感器作为工程机械中不可缺少的核心安全部件,是决定整个系统准确性和可靠性的关键基础部件,甚至是整个力控系统的心脏。其准确性、稳定性和可靠性直接影响测量系统的测量性能。

在这些因素中,通用力传感器中使用的敏感元件大多是应变片,并牢牢地附着在基底上。当基底被拉伸时,应变片会变长。相反,当压缩时,应变片会缩短。因此,应变片电阻发生了变化。这是应变测量原理,通过应变电阻的变化来确定应变大小。惠斯通电桥由四个应变片组成。由于应变片牢固附着在弹性体上,应变片会像弹性体一样变形,导致电阻变化。惠斯通电桥的输出信号将提供这些变形信息。这样可以计算应变片中的力,这就是力传感器的工作原理。


测力传感器是工程机械中不可缺少的核心部件(图1)


具体来说,力传感器可以集成温度、压力、角度、加速度、振动等物理量。通过有线、无线和总线传输模式直接读取或使用力值等物理值的变化,为高端机械设备的应用提供全面的安全保障。

简单地说,测力传感器可以输出被测非电转换电,主要由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成。目前,在工程机械领域,广泛使用的测力传感器是电阻应变片测力传感器,简称电阻测力传感器。在电阻应变片测力传感器内部,电路一般为桥式电路。电阻值作为转换元件,最终以信号的形式输出。

由于电阻测力传感器结构简单、线性和稳定性好、输出精度高,在实践中越来越受到重视。使用的敏感元件是弹性测试元件,主体是弹性体。其中,弹性体的结构形状和相关尺寸对测力传感器的性能有很大影响。

测力传感器的主要用途是感知物体的重量、拉力、张力或扭力,并将信号传输给控制器,以便根据预设值设备响应后续动作。例如,安装在旋挖钻机上的销轴式力传感器就是一种测力传感器,其主要作用是保护钻杆触底,防止钢丝绳因卷扬过放而乱绳,加压过大而断绳。简单理解就是旋挖钻机打桩时,钻杆触底或打桩压力过大,测力传感器会将力值的变化反馈给控制器进行判断,从而控制钻机的卷扬、收放或停止钻机工作,防止安全事故和设备损坏。

以上就是力准传感您介绍的测力传感器的应用,希望能给您带来一些帮助。

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