Quan điểm: 222 Tác giả: Tina xuất bản Thời gian: 2024-12-05 Nguồn gốc: Địa điểm
Menu nội dung
● Làm thế nào để cảm biến lực hoạt động?
>> 1. Những loại lực nào có thể được đo bằng cảm biến lực?
>> 2. Cảm biến lực chính xác như thế nào?
>> 3. Tôi có thể sử dụng cảm biến lực để đo trọng lượng không?
>> 4. Các yếu tố nào ảnh hưởng đến hiệu suất của cảm biến lực?
>> 5. Làm cách nào để tích hợp một cảm biến lực vào dự án của mình?
MỘT Cảm biến lực , còn được gọi là đầu dò lực hoặc tế bào tải, là một thiết bị chuyển đổi lực cơ học thành tín hiệu điện. Chuyển đổi này cho phép đo lường và phân tích các lực trong thời gian thực. Các cảm biến lực được sử dụng rộng rãi trong:
- Chế tạo
- Robotics
- Thiết bị y tế
- Ứng dụng ô tô
- Điện tử tiêu dùng
Nguyên tắc cơ bản đằng sau các cảm biến lực là sự chuyển đổi của lực cơ học thành tín hiệu điện. Quá trình này có thể đạt được thông qua các công nghệ khác nhau, mỗi công nghệ có cơ chế độc đáo riêng.
Đồng hồ đo biến dạng là một trong những loại cảm biến lực phổ biến nhất. Chúng bao gồm một dây mỏng hoặc giấy bạc được sắp xếp theo mô hình lưới. Khi lực được áp dụng cho cảm biến, nó biến dạng, gây ra sự thay đổi điện trở. Sự thay đổi này có thể được đo lường và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
Nguyên tắc làm việc:
- Đồng hồ đo biến dạng được liên kết với đối tượng được đo.
- Khi lực được áp dụng, các biến dạng đối tượng.
- Biến dạng làm cho máy đo biến dạng kéo dài hoặc nén.
- Điều này làm thay đổi điện trở, có thể đo được.
Ứng dụng:
- Cân cân
- Kiểm tra tải trong xây dựng
- Đo áp suất trong hệ thống thủy lực
Các cảm biến áp điện sử dụng các vật liệu tạo ra điện tích khi bị căng thẳng về mặt cơ học. Các cảm biến này đặc biệt hiệu quả cho các phép đo động.
Nguyên tắc làm việc:
- Khi lực được áp dụng, các biến dạng vật liệu áp điện.
- Biến dạng này tạo ra một điện áp tỷ lệ thuận với lực ứng dụng.
Ứng dụng:
- Giám sát rung
- Phát hiện tác động
- Các phép đo tải động
Các cảm biến lực điện dung hoạt động dựa trên những thay đổi về điện dung giữa hai tấm dẫn điện được phân tách bằng vật liệu cách điện.
Nguyên tắc làm việc:
- Khi lực được áp dụng, khoảng cách giữa các tấm thay đổi.
- Sự thay đổi này làm thay đổi điện dung, có thể được đo và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
Ứng dụng:
- màn hình cảm ứng
- Cảm biến gần
- Ánh xạ áp lực
Các cảm biến này sử dụng các vật liệu từ tính thay đổi tính chất từ tính của chúng dưới ứng suất cơ học.
Nguyên tắc làm việc:
- Một vật liệu sắt từ trải nghiệm sự thay đổi tính thấm từ tính khi lực được áp dụng.
- Sự thay đổi này có thể được phát hiện bởi các cuộn dây hoặc các cảm biến từ tính khác, tạo ra tín hiệu điện tỷ lệ thuận với lực ứng dụng.
Ứng dụng:
- Các phép đo lực lượng thấp trong cơ chế sinh học
- Hệ thống tự động hóa công nghiệp
Các cảm biến lực có nhiều loại khác nhau, mỗi loại phù hợp cho các ứng dụng cụ thể:
- Tế bào tải: thường được sử dụng để cân ứng dụng; Chúng chuyển đổi lực thành tín hiệu điện bằng đồng hồ đo biến dạng.
- Lực điện trở nhạy cảm (FSR): Các điện trở này thay đổi điện trở của chúng dựa trên áp suất ứng dụng và thường được sử dụng trong các ứng dụng nhạy cảm với cảm ứng.
Các cảm biến lực có một loạt các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau:
Trong môi trường sản xuất, các cảm biến lực được sử dụng để giám sát và kiểm soát các quy trình như dây chuyền lắp ráp và hoạt động robot. Họ đảm bảo rằng các máy áp dụng số lượng lực chính xác trong các nhiệm vụ như nắm bắt hoặc nâng vật.
Trong chăm sóc sức khỏe, các cảm biến lực được sử dụng trong các thiết bị như chân giả và thiết bị phục hồi chức năng để cung cấp phản hồi về áp lực và tải do người dùng áp dụng.
Điện thoại thông minh và máy tính bảng sử dụng các cảm biến cảm ứng điện dung để phát hiện các tương tác của người dùng thông qua áp suất cảm ứng, nâng cao trải nghiệm và chức năng của người dùng.
Các cảm biến lực đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống an toàn xe bằng cách đo các lực trong các thử nghiệm tai nạn và đảm bảo túi khí triển khai chính xác.
Các cảm biến lực là các thành phần quan trọng trong công nghệ hiện đại, cho phép đo lường và kiểm soát chính xác các lực cơ học trong các ngành công nghiệp khác nhau. Hiểu cách họ làm việc giúp chúng tôi đánh giá cao tầm quan trọng của chúng trong các ứng dụng hàng ngày, từ tự động hóa công nghiệp đến điện tử tiêu dùng.
Cảm biến lực có thể đo các lực khác nhau bao gồm căng thẳng, nén, trọng lượng, mô -men xoắn và căng thẳng.
Độ chính xác của cảm biến lực phụ thuộc vào thiết kế và hiệu chuẩn của nó nhưng nhiều cảm biến chất lượng cao có thể đạt được độ chính xác trong 0,1% của quy mô đầy đủ.
Có, các ô tải được thiết kế đặc biệt để đo trọng lượng và thường được sử dụng trong thang đo.
Các yếu tố bao gồm sự thay đổi nhiệt độ, điều kiện môi trường (như độ ẩm) và ứng suất cơ học vượt quá giới hạn quy định.
Tích hợp thường liên quan đến việc kết nối cảm biến với vi điều khiển hoặc hệ thống thu thập dữ liệu để đọc các tín hiệu điện được tạo ra khi lực được áp dụng.
