力覺感測器如何應用?他們有什麼優點?

2020/04/29 14:38

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有幾種基於力的物理定律。其中之一是眾所周知的原理,當將其應用於任何質量物體時,力會改變該物體的速度。

還有其他與力有關的概念,包括扭矩,推力和阻力-推力會增加對象的速度,而阻力會降低速度,並且扭矩會導致對象的旋轉速度發生變化。

當物體中的力分佈均勻時,就會產生加速度。如果要監視對像上的力,則需要一種稱為力傳感器的設備。

關於力傳感器的知識

力傳感器負責測量作用在物體上的力。作為一項黃金法則,應同時測量拉力和壓力以及彈性變形。

此外,存在可以通過傳感器測量和確定力的不同變型。

要求和期望的測量範圍以及期望的精度是評估哪種力傳感器適合於各自應用的主要標準。

所需的值越精確,測量範圍越小,力傳感器的接受度就越高。

由於不同的行業使用不同的力傳感器,因此最好利用專家的服務,例如負載指示器,以確保針對所考慮的應用使用正確的類型。

有幾種類型的力傳感器可用於各種應用。其中一些包括以下內容:

  • 簡單壓力傳感器 -這些稱為機械壓力傳感器。通常,它們不適合進行精確測量,但是對檢測力有好處。
  • 應變儀力傳感器 –它們使用簡單的原理,並且大多數用於機器人研究。應變儀力傳感器的兩種形式是多軸力傳感器和單軸稱重傳感器。
  • 多軸力傳感器使用不同的應變儀來檢測6個軸上施加到傳感器的每個力。另一方面,單軸稱重傳感器在物理和機械工程等某些領域很常見。他們還使用單個應變儀測量1軸上的力。

力傳感器如何工作

力傳感器的工作原理是它對施加的力做出響應,並將該值轉換為可測量的量。大多數力傳感器是通過使用力感測電阻器創建的。這種傳感器由電極和感測膜組成。

力敏電阻器基於接觸電阻。它們包含一個導電聚合物膜,一旦在表面上施加了力,它就會以可預測的方式改變其電阻。

該膜包括排列成矩陣的不導電,微米級和導電顆粒。如果將力施加到膜的表面,則微小顆粒會接觸傳感器電極,從而改變膜的電阻。

變化量可以改變提供所施加力的量度的電阻值。

為了提高力敏電阻的性能,使用了幾種方法來做出不同的努力,例如減少正在用傳感器測試的聚合物電極配置的漂移。

力傳感器的好處

力傳感器在各個行業中都是有益的。這些在工作中具有不同的應用領域。

至關重要的重點是製造公司中的力測量,在這些公司中,力傳感器經常用於確定重量測量或生產過程中的力。

但是工業用途僅覆蓋力測量的一小部分。

在道路交通中,測力起著至關重要的作用。例如,力傳感器正在卡車中使用。這意味著可以精確確定車軸負載,以實現有效而快速的監控。

汽車中使用了不同的力傳感器。例如,在拖車聯軸器區域內的力傳感器可以了解拖車的負載,並確定與道路上動態駕駛行為有關的靜態信息。

這意味著車輛內的控制技術可以在方向盤後更快,更有效地做出反應。

力傳感器在鐵路行業中有多種應用。他們確定貨運重量和乘用車或牽引桿的牽引力。

將收集所有收集到的信息,以確保在推薦參數範圍內平穩安全地運行。力傳感器不僅用於鐵路,還用於軌道系統區域。

這種傳感器確定在軌道部分上驅動的車輪的數量,並釋放或阻擋軌道部分,並提高未來的軌道交通安全性。

在橋樑和起重機領域,使用力傳感器會對用戶的安全和技術產生積極影響。

這些還可以在早期發現結構問題或損壞,從而增加每個步驟的安全性。

對於起重機,不同的力傳感器不僅用於計算起重機的重心,還用於檢查拖車的重量。重型設備可確保更有效的性能和更高的工作安全性。

圖文參考: Robotics & Automation News


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