力傳感器的工作原理（如何更換力傳感器）

力傳感器（force sensor） 將力的量值轉(zhuǎn)換為相關(guān)電信號(hào)的器件。力是引起物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的直接原因。力傳感器能檢測(cè)張力、拉力、壓力、重量、扭矩、內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變等力學(xué)量。 

力傳感器的工作原理：

力傳感器的一般工作原理是它們響應(yīng)施加的力并將其值轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的量。基于各種傳感元件，市場(chǎng)上有各種類型的力傳感器。大多數(shù)力傳感器都使用力感應(yīng)電阻器設(shè)計(jì)。這些傳感器由傳感膜和電極組成。力感應(yīng)電阻器包含一個(gè)導(dǎo)電聚合物薄膜，當(dāng)對(duì)其表面施加力時(shí)，該薄膜以可預(yù)測(cè)的方式改變其電阻。該薄膜由排列在亞微米級(jí)基質(zhì)中的導(dǎo)電和非導(dǎo)電顆粒組成。當(dāng)對(duì)膜表面施加力時(shí)，細(xì)顆粒會(huì)接觸傳感器電極，從而改變膜的電阻。由此產(chǎn)生的電阻值變化表示施加力的大小。

為了提高力敏電阻器的性能，使用了各種不同的方法。例如，為了盡量減少聚合物漂移，正在使用新材料（如碳納米管）代替聚合物、用傳感器進(jìn)行測(cè)試等各種電極配置。

如何更換力傳感器?

在力傳感器的實(shí)際使用中，有時(shí)會(huì)遇到過(guò)載、沖擊等，這會(huì)引起傳感器的塑性變形，影響測(cè)量精度。嚴(yán)重時(shí)，傳感器會(huì)損壞，無(wú)法正常使用。此時(shí)，需要更換傳感器。這個(gè)時(shí)候我們應(yīng)該怎么做？更換時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？力傳感器可以更換的前提是施加力的軸與傳感器的力軸重合。這是第一點(diǎn)。

隨著額定負(fù)載的增加，力傳感器輸出的微伏/分頻信號(hào)減少，而不是隨著額定負(fù)載的增加而增加輸出信號(hào)。這一點(diǎn)經(jīng)常被忽視。因此，在更換傳感器時(shí)，應(yīng)盡可能使用與原始傳感器負(fù)載相同的傳感器。如果要更換較大的負(fù)載，則必須注意電子秤的稱重儀器的秤是否可調(diào)：如果是不可調(diào)的舊式顯示儀器，則會(huì)由于更換負(fù)載較大的傳感器而無(wú)法使用，從而導(dǎo)致輸出微伏/分頻信號(hào)變小， 無(wú)法進(jìn)行滿量程輸出和顯示，無(wú)法達(dá)到目的。

如果是量程可調(diào)的力傳感器，可以根據(jù)手冊(cè)用負(fù)載較大的傳感器替換后設(shè)置量程并進(jìn)行調(diào)試。同時(shí)，需要注意的是，如果傳感器的額定負(fù)載過(guò)大，輸出微伏/分頻信號(hào)太小，這很容易降低秤的靈敏度。

對(duì)于安裝在第二力傳遞環(huán)節(jié)中裝有S形傳感器的機(jī)電組合秤，應(yīng)注意重新安裝傳感器后的鏈路長(zhǎng)度與原始鏈接長(zhǎng)度相同。另一方面，必須確保第一力傳遞桿是水平的，并且連桿和第一力傳遞桿垂直形成90度角。如果有偏差，將直接影響秤的準(zhǔn)確性和靈敏度。如果鏈路長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)“大規(guī)?！爆F(xiàn)象;如果鏈接的長(zhǎng)度太短，就會(huì)出現(xiàn)“小規(guī)?！钡默F(xiàn)象。此時(shí)還要注意的是，鏈節(jié)必須處于自由懸掛狀態(tài)，不能與其他物體摩擦，以免影響刻度的靈敏度。

更換傳感器后的機(jī)電一體化秤的調(diào)試，應(yīng)在機(jī)械秤準(zhǔn)確調(diào)試的基礎(chǔ)上，按照稱重顯示儀器的說(shuō)明書進(jìn)行。

無(wú)論是電子秤還是機(jī)電組合秤，更換傳感器后，必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證才能使用。

上述解決方案除了一般力傳感器外，還對(duì)S形傳感器有效。在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到需要更換力傳感器的情況。只要遵循上述操作，即使更換傳感器，也不會(huì)影響測(cè)量。