如何為您的應(yīng)用選擇一個(gè)力傳感器？
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳感器在測(cè)量各種物理現(xiàn)象中起著至關(guān)重要的作用。它們體積小，耐用性高，有助于我們?cè)诒銛y式電子產(chǎn)品中使用它們。如今，傳感器可用于測(cè)量應(yīng)力、壓力、溫度、顏色等。
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。具體的器件有金屬應(yīng)變片、壓力傳感器等，在動(dòng)力設(shè)備、工程機(jī)械、各類工作母機(jī)和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，成為不可缺少的核心部件。
力傳感器的一般工作原理是對(duì)所施加的力作出響應(yīng)，并將力值轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的量。市場(chǎng)上有各種基于各種傳感元件的力傳感器，大多數(shù)力傳感器都是使用力敏電阻器設(shè)計(jì)的，這些傳感器由傳感膜和電極組成。
力傳感器主要由三個(gè)部分組成：
1---力敏元件（即彈性體，常見的材料有鋁合金，合金鋼和不銹鋼）。
2---轉(zhuǎn)換元件（最為常見的是電阻應(yīng)變片）。
3---電路部分(一般有漆包線，pcb板等）。
力傳感器應(yīng)用領(lǐng)域：
稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱重安全可靠；另一方面要考慮廠家的建議，對(duì)于傳感器制造廠家來(lái)講，它一般規(guī)定了傳感器的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式、彈性體的材質(zhì)等。
譬如鋁合金懸臂梁傳感器適合于電子計(jì)價(jià)秤、平臺(tái)秤、案秤等；鋼式懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤、分選秤等；鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡等；柱式稱重傳感器適用于汽車衡、動(dòng)態(tài)軌道衡、大噸位料斗秤等。
稱重傳感器主要應(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。如電子汽車衡、電子臺(tái)秤、電子叉車、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。
如何為您的應(yīng)用選擇一個(gè)力傳感器？
為了幫助您選擇您的力傳感器，我們簡(jiǎn)單的將選擇分為5個(gè)步驟，希望能夠幫助您縮小力傳感器的選擇范圍。
步驟1：了解您的應(yīng)用程序和您正在測(cè)量的內(nèi)容。測(cè)力傳感器不同于壓力傳感器或扭矩傳感器，它們是用來(lái)測(cè)量拉力和壓縮力的。
步驟2：確定力傳感器的安裝特性及其組裝。你需要的靜態(tài)負(fù)載還是動(dòng)態(tài)類型？定義安裝類型意思是你要如何安裝這個(gè)力傳感器，是內(nèi)螺紋/外螺紋、直列式、側(cè)面安裝式、法蘭安裝式、通孔式還是壓縮墊圈？
步驟3：確定最小和最大量程要求。在選擇量程之前，一定要選擇超過(guò)最大運(yùn)行負(fù)載的量程，并確定所有的外部負(fù)載（側(cè)負(fù)載或偏心負(fù)載）和力矩。
步驟4：確定力傳感器的尺寸和形狀要求（寬度、重量、高度、長(zhǎng)度等）和機(jī)械性能要求（輸出、非線性、遲滯、蠕變、橋的電阻、分辨率、頻率響應(yīng)等）其他需要考慮的特性包括（防水、低溫、高溫、多橋或冗余橋、和接口。
步驟5：確定應(yīng)用程序所需的輸出類型。力傳感器電路以mV/V輸出電壓。因此，如果你的PLC或DAQ需要模擬輸出、數(shù)字測(cè)壓元件輸出或串行通信，你肯定需要一個(gè)測(cè)壓元件放大器或信號(hào)調(diào)節(jié)器。確保選擇正確的放大器，并校準(zhǔn)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)（負(fù)載傳感器+信號(hào)調(diào)節(jié)器）。
如何更換力傳感器：
在稱重傳感器實(shí)際使用過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到超載、沖擊等情況，造成傳感器塑性變形，影響計(jì)量準(zhǔn)確度，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致傳感器損壞，無(wú)法正常使用，這時(shí)就需要更換傳感器了。此時(shí)我們應(yīng)當(dāng)如何操作呢？更換的時(shí)候還需要注意哪些問(wèn)題？下面專家就這個(gè)問(wèn)題和大家分享一下。
稱重傳感器能夠更換的前提是施加力的軸線與傳感器的受力軸線重合，這是第一點(diǎn)。
隨著額定載荷的增大，稱重傳感器輸出的微伏/分度信號(hào)是減小的，而不是隨著額定載荷的增大，輸出信號(hào)也增大。這一點(diǎn)往往被忽略。所以在更換傳感器時(shí)，應(yīng)盡可能用和原來(lái)一樣載荷的傳感器。若想更換載荷稍大一點(diǎn)的，就要注意電子秤的稱重儀表量程是否可調(diào):如果是不可調(diào)的舊式顯示儀表，會(huì)因?yàn)閾Q成載荷較大的傳感器，輸出的微伏/分度信號(hào)變小，不能滿量程輸出、顯示，撥碼調(diào)整達(dá)不到目的而不能使用；如果是量程可調(diào)的稱重傳感器，換成載荷較大的傳感器后，則可通過(guò)設(shè)定量程，按說(shuō)明書調(diào)試使用。同時(shí)應(yīng)注意，如果傳感器的額定載荷過(guò)大，輸出的微伏/分度信號(hào)過(guò)小，容易降低秤的靈敏度。
對(duì)于在第二傳力聯(lián)桿中安裝S形傳感器的機(jī)電結(jié)合秤，應(yīng)注意：重新安裝傳感器后的聯(lián)桿長(zhǎng)度與原來(lái)的聯(lián)桿長(zhǎng)度一致。從另一方面說(shuō)，就是要保證第一傳力杠桿水平且聯(lián)桿與第一傳力杠桿垂直成90度角。如果有偏差，將直接影響秤的準(zhǔn)確度和靈敏度。聯(lián)桿長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)出現(xiàn)"秤大"現(xiàn)象；過(guò)短，將會(huì)出現(xiàn)"秤小"現(xiàn)象。此時(shí)還應(yīng)注意，聯(lián)桿必須處于自由懸掛狀態(tài)，不可與其它物體摩擦，以免影響秤的靈敏度。
機(jī)電結(jié)合秤在更換傳感器后的調(diào)試中，應(yīng)在機(jī)械秤調(diào)試準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上按稱重顯示儀表說(shuō)明書進(jìn)行。
無(wú)論是電子秤或機(jī)電結(jié)合秤，在更換傳感器后，都必須經(jīng)過(guò)檢定合格后方可使用。
以上方案除了針對(duì)一般的稱重傳感器有效外，還對(duì)S形傳感器有效。稱重傳感器需要更換的情況在使用的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到，只要按照上面的操作，即使更換傳感器也不會(huì)對(duì)測(cè)量造成影響。
