許多物理定律都是基于力的概念。當(dāng)力作用于質(zhì)量為m的物體時(shí)，它們會(huì)改變物體的速度。有許多與力相關(guān)的概念，如推力、阻力和扭矩。當(dāng)應(yīng)用于一個(gè)物體時(shí)，推力會(huì)增加物體的速度，阻力會(huì)降低速度，扭矩會(huì)導(dǎo)致物體速度的變化。當(dāng)物體中的力平衡分布時(shí)，沒(méi)有加速度。伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們引進(jìn)了一種有助于監(jiān)測(cè)的傳感器，即力傳感器?，F(xiàn)在我們來(lái)看看力傳感器的工作原理和應(yīng)用。
力傳感器的一般工作原理是響應(yīng)施加的力，將力值轉(zhuǎn)換為可測(cè)量量。市場(chǎng)上有各種基于各種傳感元件的力傳感器。大多數(shù)力傳感器都是由力敏電阻設(shè)計(jì)的，由傳感膜和電極組成。
根據(jù)接觸電阻的特點(diǎn)，力敏電阻的工作原理。導(dǎo)電聚合物薄膜包括力敏電阻。當(dāng)力作用于其表面時(shí)，薄膜以可預(yù)測(cè)的方式改變其電阻。該薄膜由導(dǎo)電和非導(dǎo)電顆粒組成，排列在基質(zhì)中，尺寸為亞微米。當(dāng)力作用于薄膜表面時(shí)，顆粒接觸傳感器電極，從而改變薄膜的電阻。電阻值的變化給出了施加力的測(cè)量值。
人們正在通過(guò)各種方式進(jìn)行各種努力，以提高力敏電阻的性能。例如，為了最大限度地減少聚合物的漂移，正在對(duì)各種電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，用碳納米管等新材料代替聚合物，并用傳感器進(jìn)行測(cè)試。
力傳感器的主要用途是測(cè)量施加的力。各種類(lèi)型和尺寸的力傳感器可用于不同類(lèi)型的應(yīng)用。一些使用力傳感器的力傳感器應(yīng)用包括壓力傳感按鈕、樂(lè)器、汽車(chē)占用傳感器、假肢、腳內(nèi)旋系統(tǒng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。
各種類(lèi)型的力傳感器可用于不同類(lèi)型的應(yīng)用。力傳感器的一些例子是稱(chēng)重傳感器、氣動(dòng)稱(chēng)重傳感器、電容稱(chēng)重傳感器、應(yīng)變稱(chēng)重傳感器、液壓稱(chēng)重傳感器等。
應(yīng)變稱(chēng)重傳感器是一種力傳感器。與其它力傳感器相比，具有體積小、成本低、抗沖擊性好等優(yōu)點(diǎn)。由于其體積小，用于便攜式電子設(shè)備和增強(qiáng)的移動(dòng)交互。由于其測(cè)量值相差10%，這些傳感器的主要缺點(diǎn)是精度低。
基于力傳感電阻的力傳感器也稱(chēng)為FSR。FSR傳感器用于測(cè)量運(yùn)輸系統(tǒng)中一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方時(shí)對(duì)貨物施加的應(yīng)力。FSR的功能可以通過(guò)改變力傳感器電阻的特性來(lái)改變。
