大家可能會(huì)對(duì)傳感器非常陌生，但是小兔相信大部分從事修理行業(yè)的朋友，對(duì)于力傳感器并不陌生，對(duì)它采用的工作原理也是再熟悉不過(guò)了吧，力傳感器是采用了各種力學(xué)原理，并且采用了數(shù)學(xué)中的原理通過(guò)力的作用，將接受到的外界信息經(jīng)過(guò)加工處理，再通過(guò)傳感器進(jìn)行傳輸。也有很多的朋友對(duì)于它的工作原理好奇，那么小兔來(lái)為大家解析一下。

力學(xué)傳感器是將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，力學(xué)量可分為幾何學(xué)量、運(yùn)動(dòng)學(xué)量及力學(xué)量三部分，其中幾何學(xué)量指的是位移、形變、尺寸等，運(yùn)動(dòng)學(xué)量是指幾何學(xué)量的時(shí)間函數(shù)，如速度、加速度等。力學(xué)量包括質(zhì)量、力、力矩、壓力、應(yīng)力等。根據(jù)被測(cè)力學(xué)的不同，這里我們首先要介紹的是應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)變式壓力傳感器。

在以后的網(wǎng)頁(yè)中，我們將逐步介紹其它類型的力學(xué)傳感器。[!21ki@][@21ki!]力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。

下面我們主要介紹這類傳感器。[!21ki@][@21ki!]在了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。

通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路(通常是A/D轉(zhuǎn) 換和CPU)顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。[!21ki@][@21ki!] 金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。

根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過(guò)高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過(guò)于復(fù)雜。

力傳感器采用了大部分的力學(xué)原理，其中包括了力學(xué)理論的三個(gè)部分，所以才稱之為力傳感器，力傳感器的類型也是多種多樣，不過(guò)主要采用的原理都是大同小異的，因?yàn)槎己土τ邢嚓P(guān)性，所以力傳感器也廣泛應(yīng)用在稱重這一環(huán)節(jié)，根據(jù)小兔的了解力傳感器在很多的地泵中都有應(yīng)用，用來(lái)對(duì)一些大型的可移動(dòng)的物體進(jìn)行稱重。對(duì)于它的工作原理就介紹到這里了。

而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為 幾十歐至幾十千歐左右。[!21ki@][@21ki!]電阻應(yīng)變片的工作原理[!21ki@][@21ki!] 金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示[!21ki@][@21ki!] [!21ki@][@21ki!] 式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω·cm2/m)[!21ki@][@21ki!] S——導(dǎo)體的截面積(cm2)[!21ki@][@21ki!]

力傳感器采用了大部分的力學(xué)原理，其中包括了力學(xué)理論的三個(gè)部分，所以才稱之為力傳感器，力傳感器的類型也是多種多樣，不過(guò)主要采用的原理都是大同小異的，因?yàn)槎己土τ邢嚓P(guān)性，所以力傳感器也廣泛應(yīng)用在稱重這一環(huán)節(jié)，根據(jù)小兔的了解力傳感器在很多的地泵中都有應(yīng)用，用來(lái)對(duì)一些大型的可移動(dòng)的物體進(jìn)行稱重。對(duì)于它的工作原理就介紹到這里了。