Co to jest czujnik siły? Jakie są jego rodzaje?

2025-03-01

Siła jest bezpośrednią przyczyną zmiany ruchu materii. Czujniki siły mogą wykrywać wielkości mechaniczne, takie jak napięcie, uciągnięcie, ciśnienie, ciężar, moment obrotowy, naprężenie wewnętrzne i odkształcenie. Czujniki siły zwykle składają się z elementu czułego i elementu przetwarzającego. Są to urządzenia lub sprzęt, który potrafi wykryć określone dane pomiarowe i przekształcić je w użyteczne sygnały zgodnie z określonymi zasadami.

Czujniki siły były szeroko stosowane w tej nowej erze i są obecnie szeroko stosowane w przemyśle. Aby dobrze używać czujników siły, musisz mieć pewną wiedzę na temat definicji i funkcji czujników siły. Czym więc są czujniki siły? Jakie są ich rodzaje? Uczmy się tego razem! Istnieje wiele rodzajów czujników siły. Według różnych efektów fizycznych i zasad wykrywania, można je podzielić na rezystancyjne czujniki naprężenia, czujniki piezomagnetyczne i czujniki piezoelektryczne.

1. Czujniki siły naprężenia. Czujniki siły naprężenia są szeroko stosowane wśród wszystkich czujników siły. Ma wysoką dokładność pomiaru i może mierzyć siły dynamiczne i statyczne od małych do dużych. Jego wykorzystanie stanowi około 90% wszystkich czujników siły. Zasada działania czujnika siły odkształcenia jest zasadniczo taka sama jak w przypadku czujnika ciśnienia odkształcenia. Składa się również z elastycznego elementu czułego i przymocowanego do niego tensometru. Czujnik siły odkształcenia najpierw przekształca zmierzoną siłę w odkształcenie elementu sprężystego, a następnie wykorzystuje efekt odkształcenia oporowego do pomiaru odkształcenia, odczytując w ten sposób wynik.

2. Piezoelektryczny czujnik siły. Kiedy materiał ferromagnetyczny jest poddawany zewnętrznemu napięciu i ściskaniu oraz wytwarza siłę wewnątrz, jego przenikalność magnetyczna zmienia się wraz z wielkością i kierunkiem naprężenia: gdy działa napięcie, przenikalność magnetyczna wzrasta w kierunku siły i nieznacznie maleje w kierunku prostopadłym do siły, a zmiana przenikalności magnetycznej pod ciśnieniem jest wręcz odwrotna. To zjawisko fizyczne to efekt piezomagnetyczny materiałów ferromagnetycznych, który można wykorzystać do pomiaru siły.

3. Czujnik piezoelektryczny. Czujniki piezoelektryczne mogą mierzyć różne siły dynamiczne, wstrząsy mechaniczne i wibracje i są szeroko stosowane w akustyce, medycynie, mechanice i nawigacji. Charakteryzują się niewielkimi rozmiarami, niewielką wagą, wysoką reakcją i wysokim stosunkiem sygnału do ekspozycji. Ze względu na kształt czujniki wagowe można podzielić na czujniki ciężaru wspornikowego, czujniki pięciokształtne, czujniki ważące płytki, czujniki skrzynkowe, czujniki szprychowe itp. Czujniki siły przeniknęły do ​​wielu dziedzin, takich jak badania zasobów, eksploracja oceanów, rozwój przestrzeni kosmicznej, produkcja przemysłowa, ochrona środowiska, diagnostyka medyczna, bioinżynieria, a nawet ochrona zabytków kulturowych. Czujniki siły od dawna przenikają do wielu dziedzin, takich jak badania zasobów, eksploracja oceanów, rozwój przestrzeni kosmicznej, produkcja przemysłowa, ochrona środowiska, kliniki medyczne, bioinżynieria, a nawet ochrona zabytków kultury. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że prawie każdego współczesnego projektu, od rozległego nieba po rozległy ocean, po różne złożone systemy inżynieryjne, nie można oddzielić od różnych czujników siły.

RELATED NEWS