在現(xiàn)代科技和社會(huì)生產(chǎn)中，力傳感器得到了廣泛的應(yīng)用。如力傳感器、力矩傳感器、多維力傳感器等，目前在工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)、高空作業(yè)車(chē)、工業(yè)機(jī)器人、特種車(chē)輛等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。力敏傳感器作為工程機(jī)械中不可或缺的核心安全元件，其工作原理和應(yīng)用情況直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量性能，是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)精度和可靠性的重要基礎(chǔ)元件，它的精度、穩(wěn)定性、可靠性都直接影響到它的測(cè)量性能。在這些傳感元件中，大部分感應(yīng)器是應(yīng)變片，它們被牢牢地粘附于導(dǎo)電基座。基座拉伸時(shí)，應(yīng)變片將變長(zhǎng)。反之，壓緊時(shí)，應(yīng)變片縮短。所以，要改變的片式電阻是可以改變的。根據(jù)應(yīng)變電阻的變化確定應(yīng)變大小，這就是應(yīng)變測(cè)量的原理。
所述的力敏傳感器由四個(gè)應(yīng)變片構(gòu)成惠斯通電橋。因?yàn)閼?yīng)變片被牢固地粘附在彈性體上，可以變片產(chǎn)生和彈性體一樣的變形，從而改變電阻?；菟雇姌虻妮敵鲂盘?hào)將提供變形的信息。通過(guò)這種方法，可以計(jì)算出作用在應(yīng)變器上的力的大小。這個(gè)力傳感器是這樣工作的。具體地說(shuō)，傳感器可將傳感器與溫度、壓力、角度、加速度、振動(dòng)等其它物理量綜合起來(lái)，讓使用者能通過(guò)有線、無(wú)線、總線等傳輸方式，直接讀取或使用力值等物理量值，為高端機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用提供全面安全保障。就拿農(nóng)機(jī)來(lái)說(shuō)，黑龍江農(nóng)墾系統(tǒng)近幾年引進(jìn)的各式各樣的拖拉機(jī)都有不同的測(cè)力儀。力調(diào)、位調(diào)節(jié)位綜合調(diào)整，采用力感應(yīng)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，充分體現(xiàn)了機(jī)械運(yùn)行的先進(jìn)性和駕駛員的操作方便。
力量?jī)x的原理與應(yīng)用簡(jiǎn)單地說(shuō)，它能把被測(cè)的非電量轉(zhuǎn)換成電量輸出，主要由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、測(cè)量電路、輔助電源等構(gòu)成。當(dāng)前，在工程機(jī)械領(lǐng)域中，廣泛使用的測(cè)力傳感器是電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器，簡(jiǎn)稱(chēng)電阻測(cè)力傳感器。阻應(yīng)變片測(cè)力傳感器的電路一般為橋型電路。電阻器作為一種轉(zhuǎn)換元件，其電阻值最終以信號(hào)的形式輸出。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、線性、穩(wěn)定、輸出精度高等特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中日益受到重視。所用元件為彈性試驗(yàn)元件，其主體為彈性體。在此基礎(chǔ)上，研究了彈性體結(jié)構(gòu)形式及對(duì)測(cè)力傳感器的性能。測(cè)力式傳感器主要用來(lái)感知物體的重量、張力、張力或力矩，并在設(shè)定值基礎(chǔ)上，將該信號(hào)傳送到控制器，對(duì)后續(xù)動(dòng)作做出反應(yīng)。比如，旋挖鉆機(jī)的銷(xiāo)軸力傳感器是一種測(cè)力傳感器，其主要作用是保護(hù)鉆桿觸底，防止過(guò)多或壓力過(guò)大而損壞鋼絲繩。簡(jiǎn)而言之，就是防止旋挖鉆機(jī)壓力作用下的觸底工作。
從世界范圍來(lái)看，我國(guó)機(jī)械行業(yè)規(guī)模大而不強(qiáng)，自主創(chuàng)新能力弱，核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件對(duì)外依存度較高。當(dāng)前，我國(guó)的傳感器技術(shù)與國(guó)外還有很大的差距，歐美的微型、多維智能傳感器的技術(shù)水平都遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，總體上力傳感器行業(yè)需求規(guī)模小、品種多樣，國(guó)內(nèi)高端力感應(yīng)器企業(yè)較少。而在未來(lái)，力敏傳感器的發(fā)展前景十分廣闊，微型集成與智能化將成為傳感器未來(lái)的發(fā)展方向和趨勢(shì)。
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