力传感器是一种测量物理力(如压力、拉力、扭矩或冲击力)并将其转换为可测量电信号的设备。它使机器、计算机和电子系统能够检测触摸、监测结构应力或控制运动。
工作原理尽管其底层机制各不相同,但最常见的力传感器工作分为三个步骤:
1.机械作用:物理力作用于传感器,导致其产生微观变形或应力。
2.转换:传感器将这种物理变化转换为成比例的电学特性(如电阻、电容或电压)。
3.处理:微控制器或数字系统解释电信号,以计算所施加的确切力。常见力传感器类型应变计:最受欢迎的类型。它使用图案化的金属箔,当金属箔被拉伸或压缩时,其电阻会发生变化。
压电式:使用在受到机械应力时会产生电荷的晶体材料。它们非常适合测量快速、动态的力。
电容式:当导电板被推得更近时,它们之间电容的变化会被感知。
力敏电阻(FSR):基于聚合物的柔性传感器,随着施加压力的增加,其电阻会降低。实际应用机器人技术:安装在机器人的指尖或夹具上,使机器人能够安全地处理易碎物品,而不会将其压碎。工业制造:用于装配线上,以监测压装、检测故障并确保精确的承载极限。
力传感器常用于称重、汽车碰撞测试,机器人关节力检测等。

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