在我們的科技，工業(yè)，生活中，都會(huì)有需要測(cè)力的場(chǎng)合，那到底是如何實(shí)現(xiàn)的，需要用到哪種力傳感器來(lái)測(cè)量呢？現(xiàn)在請(qǐng)看我們一一道來(lái)：
一、應(yīng)變式力傳感器
在所有力傳感器中，應(yīng)變式力傳感器應(yīng)用廣泛。它能應(yīng)用于從極小到很大的動(dòng)、靜態(tài)力的測(cè)量，且測(cè)量精度高，其使用量約占力傳感器總量的90％左右。
應(yīng)變式傳感器是基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生的應(yīng)變的一種傳感器。電阻應(yīng)變片則是其常采用的傳感元件。它是一種能將機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件。應(yīng)變式測(cè)力傳感器是由彈性體、應(yīng)變片、膠粘劑、防護(hù)涂層、補(bǔ)償線路等部分組成的，其應(yīng)變傳遞路徑是：彈性體→膠粘劑→應(yīng)變片敏感柵→覆蓋層→防護(hù)涂層，構(gòu)成一個(gè)有別于應(yīng)變片本身的更復(fù)雜的系統(tǒng)。
應(yīng)變片的布置和接橋方式，對(duì)于提高傳感器的靈敏度和消除有害因素的影響有很大關(guān)系。根據(jù)電橋的加減特性和彈性元件的受力性質(zhì)，在貼片位置許可的情況下，可貼4或8片應(yīng)變片，其位置應(yīng)是彈性元件應(yīng)變的地方。
應(yīng)變式測(cè)力主要應(yīng)用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安全過(guò)載報(bào)警、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域。如各類電子汽車衡、電子臺(tái)秤、材料拉壓力測(cè)試、汽車碰撞測(cè)試、壓裝力測(cè)試、自動(dòng)化包裝機(jī)、機(jī)器人力矩反饋控制、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。
二、壓電力傳感器
壓電式傳感器是基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為力的非電物理量。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克服這一缺陷。利用壓電材料（石英晶體、壓電陶瓷）的壓電效應(yīng)，將被測(cè)力轉(zhuǎn)換為與其成正比的電荷量輸出；
圖中顯示了壓電力傳感器的典型結(jié)構(gòu)：
1. 外殼
2. 壓電晶體
3. 電極
壓電傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.傳感器安裝空間有限
壓電力傳感器結(jié)構(gòu)非常緊湊-例如CLP系列高度僅3到5mm(依據(jù)量程)。因此，這種傳感器非常適合與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)集成。傳感器帶有一個(gè)集成的電纜，因?yàn)樗鼈儾荒苋菁{插頭，因此結(jié)構(gòu)高度非常低。傳感器帶有所有螺紋尺寸，從M3到M14。結(jié)構(gòu)高度低要求傳感器表面上的力盡可能均勻地分布。
2.初始負(fù)荷高的小力測(cè)量
當(dāng)施加力時(shí)，壓電傳感器產(chǎn)生電荷。然而，傳感器受到超出實(shí)際測(cè)量的力，例如在安裝期間。所產(chǎn)生的電荷可能短路，將電荷放大器輸入端的信號(hào)設(shè)置為零。這樣就可以根據(jù)要測(cè)量的實(shí)際力來(lái)調(diào)節(jié)測(cè)量范圍。因此，即使初始負(fù)載與被測(cè)量的力相差很大，也能保證高測(cè)量分辨率。CMD600等電荷放大器可以實(shí)時(shí)連續(xù)地調(diào)節(jié)測(cè)量范圍，從而支持這些應(yīng)用。
3.測(cè)量范圍寬
壓電傳感器在多階段中也具有優(yōu)勢(shì)。首先，初始施加較大的力時(shí)。相應(yīng)調(diào)整壓電測(cè)量鏈。第二階段涉及力的跟蹤，即小力變化測(cè)量。受益于壓電傳感器的特殊功能，包括物理消除電荷放大器輸入端的信號(hào)。電荷放大器輸入可以再次設(shè)置為零，并調(diào)整測(cè)量范圍以確保高分辨率。
4.極高溫
一些應(yīng)用需要在非常高的溫度下測(cè)量力。在這些應(yīng)用中，基于應(yīng)變的力傳感器達(dá)到了其物理極限。然而，CHW系列,壓電力墊圈的工作溫度可高達(dá)300攝氏度。
5.極高過(guò)載穩(wěn)定性
除了少數(shù)例外，所有壓電傳感器具有相同的靈敏度。這又意味著在給定力下具有20kN量程的力傳感器與700kN量程的傳感器的輸出信號(hào)相同。因此，在分辨率和精度方面，使用兩個(gè)傳感器中的哪一個(gè)是無(wú)關(guān)緊要的。測(cè)量鏈可以設(shè)置為力值，但能夠測(cè)量非常小的力。
6.高動(dòng)態(tài)
壓電傳感器具有非常小的位移并提供相應(yīng)的高剛度-這使它們成為用于動(dòng)態(tài)應(yīng)用的理想選擇。然而，整個(gè)測(cè)量鏈對(duì)動(dòng)態(tài)特性有影響。還需要考慮附件的剛度。壓電測(cè)量鏈通常非常適合于小力值的高度動(dòng)態(tài)測(cè)量。基于應(yīng)變的力傳感器是大力值動(dòng)態(tài)測(cè)量的選擇
三、薄膜壓力傳感器
柔性薄膜壓力傳感器是基于新型納米壓敏材料輔以舒適楊氏模量的超薄薄膜襯底一次性貼片而成，兼具防水和壓敏雙重功能。當(dāng)傳感器感知到外界壓力時(shí)，傳感器電阻值發(fā)生變化，采用簡(jiǎn)單的電路即可使傳感器在感知壓力變化后把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)變化強(qiáng)度的電信號(hào)輸出。
1，一個(gè)多功能并且耐用壓阻式力傳感器，可被制作成多種形狀與尺寸；傳感器設(shè)備壓阻與外界施加的壓力變化大小成反比關(guān)系。
2，可定制的壓力傳感器和經(jīng)濟(jì)的成本結(jié)合的壓力測(cè)試設(shè)備，可以非常便捷地整合設(shè)計(jì)成OEM產(chǎn)品
3，超?。?biāo)準(zhǔn)0.1mm，薄0.038mm）的柔性印刷電路，可以感測(cè)接觸式的壓力；適用于廣泛的研發(fā)和開發(fā)的應(yīng)用環(huán)境。
所以，每一種測(cè)力傳感器都具有自己的特性，合理地選擇傳感器能讓測(cè)試更加便利，數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確！
