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力传感器在工程机械领域的原理与应用

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力传感器在工程机械领域的原理与应用

【概要描述】如今,力传感器已广泛用于现代科技与社会生产中。例如,测力传感器、扭矩传感器、多维力传感器等力学传感器,目前被广泛用于工程机械、农业机械、高空作业车、工业机器人、特种车辆等高标准机械设备上。

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  • 发布时间:2021-08-09 11:52

  如今,力传感器已广泛用于现代科技与社会生产中。例如,测力传感器、扭矩传感器、多维力传感器等力学传感器,目前被广泛用于工程机械、农业机械、高空作业车、工业机器人、特种车辆等高标准机械设备上。
  
  力传感器的原理与应用
  
  作为工程机械中不可缺少的核心安全部件,测力传感器是决定整个系统准确性和靠谱的关键基础部位,甚至是整个力控系统的心脏,其准确度、稳定性和靠谱性,直接影响测量系统的计量性能。
  
  其中,大多数通用力传感器内部采用的敏感元件都是应变片,其作为电导体牢固地附着在基底上。当基底被拉伸时,应变片将会变长。反之被压缩时,应变片将会缩短。结果是导致应变片 电阻产生变化。这就是应变测量原理,通过应变电阻产生变化来确定应变大小。
  
  如上图所示,四个应变片组成惠斯通电桥,由于应变片牢固地黏贴在弹性体上,因此应变片将产生和弹性体一样的变形,这就导致电阻产生变化。惠斯通电桥输出信号将提供这些变形信息。这样一来,就可以计算出作用在应变片上的力的大小。这就是力传感器的工作原理。
  
  具体来说,力传感器可将传感器与放大、运算以及其它物理量,如温度、压力、角度、加速度、振动等环节集成到一起,从而使使用者通过有线、无线、总线传输模式,直接读取或使用力值及其它物理量值变化,为机械设备应用提供全面安全保障。
  
  以农业机械为例,近年来,黑龙江农垦系统引进的各种型号的拖拉机都装有不同种类的力传感器,在力调节、位调节和力位综合调节方面,均由力传感器监测并直接控制,充分显示了机器作业过程中的科技性和驾驶员操作的方便性。

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