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微型集成与智能化将成为传感器未来的发展方向和趋势

时间:2022-01-04 点击次数:

在现代科技和社会生产中,力传感器得到了广泛的应用。如力传感器、力矩传感器、多维力传感器等,目前在工程机械、农机、高空作业车、工业机器人、特种车辆等领域有着广泛的应用。力敏传感器作为工程机械中不可或缺的核心安全元件,其工作原理和应用情况直接影响到整个系统的测量性能,是关系到整个系统精度和可靠性的重要基础元件,它的精度、稳定性、可靠性都直接影响到它的测量性能。在这些传感元件中,大部分感应器是应变片,它们被牢牢地粘附于导电基座。基座拉伸时,应变片将变长。反之,压紧时,应变片缩短。所以,要改变的片式电阻是可以改变的。根据应变电阻的变化确定应变大小,这就是应变测量的原理。

所述的力敏传感器由四个应变片构成惠斯通电桥。因为应变片被牢固地粘附在弹性体上,可以变片产生和弹性体一样的变形,从而改变电阻。惠斯通电桥的输出信号将提供变形的信息。通过这种方法,可以计算出作用在应变器上的力的大小。这个力传感器是这样工作的。具体地说,传感器可将传感器与温度、压力、角度、加速度、振动等其它物理量综合起来,让使用者能通过有线、无线、总线等传输方式,直接读取或使用力值等物理量值,为高端机械设备的应用提供全面安全保障。就拿农机来说,黑龙江农垦系统近几年引进的各式各样的拖拉机都有不同的测力仪。力调、位调节位综合调整,采用力感应器进行监测,充分体现了机械运行的先进性和驾驶员的操作方便。

力量仪的原理与应用简单地说,它能把被测的非电量转换成电量输出,主要由敏感元件、转换元件、测量电路、辅助电源等构成。当前,在工程机械领域中,广泛使用的测力传感器是电阻应变式测力传感器,简称电阻测力传感器。阻应变片测力传感器的电路一般为桥型电路。电阻器作为一种转换元件,其电阻值最终以信号的形式输出。因其结构简单、线性、稳定、输出精度高等特点,在实际应用中日益受到重视。所用元件为弹性试验元件,其主体为弹性体。在此基础上,研究了弹性体结构形式及对测力传感器的性能。测力式传感器主要用来感知物体的重量、张力、张力或力矩,并在设定值基础上,将该信号传送到控制器,对后续动作做出反应。比如,旋挖钻机的销轴力传感器是一种测力传感器,其主要作用是保护钻杆触底,防止过多或压力过大而损坏钢丝绳。简而言之,就是防止旋挖钻机压力作用下的触底工作。

从世界范围来看,我国机械行业规模大而不强,自主创新能力弱,核心技术和关键零部件对外依存度较高。当前,我国的传感器技术与国外还有很大的差距,欧美的微型、多维智能传感器的技术水平都远高于国内。相对来说,总体上力传感器行业需求规模小、品种多样,国内高端力感应器企业较少。而在未来,力敏传感器的发展前景十分广阔,微型集成与智能化将成为传感器未来的发展方向和趋势。

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