力传感器有哪些部分组成？工作原理是什么？
作者：Dytran传感器
发布时间：2022-07-13 12:10
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力传感器(Force sensor)是将力的大小转换成相关电信号的元件。力传感器可以检测机械量，例如张力、压力、重量、扭矩、应变和内应力。它已成为动力设备、工程机械、各种工程机械和工业自动化系统不可或缺的核心部件。
力传感器组成部分
力传感器主要由三部分组成:
1.力敏元件（常用材料有铝合金、合金钢、不锈钢）
2.转换元件（最常见的是电阻应变计）
3.电路部分（一般是漆包线、PCB板等）
力可以产生各种物理效应，因此可以根据不同的需要采用不同的原理和技术来设计力传感器。
力传感器获取力信号的方式:
（1）被测力引起弹性体（如弹簧、梁、波纹管、膜片等。）产生相应的位移，力信号通过位移测量获得。
（2）应变片牢固地粘贴在弹性元件的表面，共同构成传感器。弹性部件在受力时会变形，从而改变电阻值应变片的（当应变发生时，应变片的几何形状和电阻率发生变化，导致电阻值发生变化），通过电阻测量获得力的信号。应变仪可以由金属箔或半导体制成。
（3）压电晶体通过压电效应将力直接转换成置于晶体两侧的电势差，从而获得力信号。
（4）力引起机械共振系统的固有频率发生变化，通过频率测量获得力的相关信息。
（5）通过电磁力与待测力之间的平衡，从平衡时的相关电磁参数中获取力的信息。
力传感器工作原理
力传感器对施加的力做出响应，并将其值转换为可测量的量。基于各种传感元件，市场上有各种类型的力传感器。大多数力传感器都是使用力传感电阻设计的。这些传感器由传感膜和电极组成。该薄膜由排列在亚微米级基质中的导电和非导电颗粒组成。当力施加到膜的表面时，微粒将接触传感器电极，从而改变膜的电阻。电阻值的变化表明了作用力的大小。
为了提高力敏电阻器的性能，使用了各种不同的方法。例如，为了使聚合物漂移最小化，正在通过使用新材料（例如碳纳米管）代替聚合物、用传感器测试等来测试各种电极配置。
