Есть много законов физики, основанных на концепции Силы. Сила, приложенная к объекту массы m, изменяет скорость объекта. Есть много понятий, связанных с силой, таких как тяга, сопротивление и крутящий момент. При применении к объекту тяга увеличивает скорость объекта, тогда как Drag уменьшает скорость, а Torque вызывает изменения скорости вращения объекта. Когда в объекте имеется сбалансированное распределение сил, ускорение не наблюдается. С развитием технологий появился датчик, который может помочь контролировать силу, известный как датчик силы.
Что такое датчик силы?
Сэр Франклин Ивентофф в 1970-х годах обнаружил, что некоторые материалы при воздействии силы могут изменять свои значения сопротивления. Эти материалы были известны как резисторы, чувствительные к силе. Эти материалы используются для изготовления датчика, который может измерять Силу. Датчик силы - это датчик, который помогает измерять силу, приложенную к объекту. Наблюдая за величиной изменения значений сопротивления резисторов, чувствительных к усилию, можно вычислить приложенную силу.
Датчик силы
Принцип работы
Общий принцип работы датчиков силы заключается в том, что они реагируют на приложенную силу и преобразуют значение в измеримую величину. На рынке доступны различные типы датчиков силы, основанные на различных чувствительных элементах. Большинство датчиков силы сконструированы с использованием резисторов, чувствительных к силе. Эти датчики состоят из чувствительной пленки и электродов.
Принцип работы резистора с датчиком силы основан на свойстве «Контактное сопротивление». Чувствительные к силе резисторы содержат проводящую полимерную пленку, которая изменяет свое сопротивление предсказуемым образом при приложении силы к ее поверхности. Эта пленка состоит из электропроводящих и непроводящих частиц размером менее микрометра, расположенных в матрице. Когда к поверхности этой пленки прикладывается сила, микрочастица касается электродов датчика, изменяя сопротивление пленки. Величина изменения значений сопротивления дает меру приложенной силы.
Чтобы улучшить характеристики резисторов, чувствительных к силе, предпринимаются различные усилия с использованием множества различных подходов, таких как, чтобы минимизировать дрейф полимера, испытываются различные конфигурации электродов, испытания с датчиком путем замены полимера новыми материалами, такими как углеродные нанотрубки, так далее….
Применение датчика силы
Основное применение датчика силы - измерение приложенной силы. Существуют датчики силы различных типов и размеров для различных применений. Некоторые из применений датчика силы, в котором используются резисторы, чувствительные к силе, включают кнопки измерения давления в музыкальных инструментах, в качестве датчиков присутствия в автомобиле, в протезах, в системах пронации стопы, в дополненной реальности и т. Д.
Примеры датчиков силы
Есть много типов датчиков силы, доступных для различных типов приложений. Некоторые из примеров датчиков силы: Тензодатчики , пневматические тензодатчики, емкостные тензодатчики, тензодатчики, гидравлические тензодатчики и т. д.
Помимо датчиков силы, существует еще категория датчиков силы. Основное различие между датчиком силы и датчиком силы заключается в том, что преобразователь преобразует измеренную или приложенную силу в измеряемый выходной сигнал малого электрического напряжения. В то время как выход датчика силы не является электрическим напряжением.
Преимущества FSR
Тензодатчик - это датчик силы, а также датчик силы. По сравнению со всеми другими датчиками силы, датчики силы с резисторами, чувствительными к усилию, обладают различными преимуществами, такими как небольшой размер, низкая стоимость и хорошая ударопрочность. Из-за своего небольшого размера они используются в портативной электронике и улучшенном мобильном взаимодействии. Основным недостатком этих датчиков является их низкая точность, поскольку их измерения отличаются на 10%.
Сенсорные резисторы на основе датчиков силы также известны как FSR. Датчики FSR используются в транспортных системах для измерения величины напряжения, прикладываемого к товарам при их транспортировке из одного места в другое. Функционирование FSR можно изменить, изменив свойства чувствительных к силе резисторов.
Для резисторов, чувствительных к усилию, требуется небольшой интерфейс, и они могут работать в умеренно агрессивных средах. Здесь мелкие проводящие и непроводящие частицы созданы для уменьшения температурной зависимости датчика, увеличения долговечности поверхности датчика и улучшения его механических свойств.
С развитием технологий сегодня датчики играют решающую роль в измерении различных физических явлений. Их небольшой размер, высокая прочность позволяют использовать их в портативной электронике. Сегодня, датчики доступны для измерения напряжения, давления, температуры, цвета и т. д. силовые резисторы были запатентованы в 1977 году. Что такое единица силы в СИ?
