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六維力傳感器
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剪切力傳感器的原理

2023-05-10

剪切力傳感器也叫剪應(yīng)變式傳感器,是一種測量剪切力的裝置。其原理是利用材料的彈性變形和電阻變化之間的關(guān)系,將外力作用在力傳感器上,使之產(chǎn)生微小的形變,進(jìn)而改變傳感器內(nèi)部的電阻值,將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出。


具體來說,主要由感應(yīng)器、彈性體、敏感電阻等部分組成。所謂感應(yīng)器,就是傳感器外形的金屬體,其具有一定的承載能力。彈性體一般采用一根長條形的桿狀構(gòu)件,端部分別固定在感應(yīng)器上。這樣當(dāng)有剪切力作用在傳感器上時,彈性體就會發(fā)生一定的彎曲,而感應(yīng)器也會相應(yīng)地受到位移。


敏感電阻是剪切力傳感器中關(guān)鍵的部分,它基于彈性體在受力情況下發(fā)生的形變而發(fā)生相應(yīng)的電阻變化。這種電阻變化一般在不到1%之內(nèi),因此需要通過精密的電子學(xué)與信號處理來擴大信號幅度。敏感電阻一般由各種合金或者材料制成,例如鉑金(Pt)、鉭(Ta)、鎢(W)等,其特性主要取決于制備工藝、材料純度、材料形態(tài)和尺寸等。


剪切力傳感器常用于測試各種金屬、非金屬或合成材料的剪切性質(zhì),可用于力學(xué)實驗、生產(chǎn)線自動化、重載機械、滑動門、物料輸送等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)機械式測力儀或者力臂相比,具有更高的精度、更小的尺寸、更寬的測量范圍等優(yōu)點。同時其自身也具有一定的阻尼性,可以減少外部因素對測量結(jié)果的影響。

剪切力傳感器

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