大家可能会对传感器非常陌生,但是小兔相信大部分从事修理行业的朋友,对于力传感器并不陌生,对它采用的工作原理也是再熟悉不过了吧,力传感器是采用了各种力学原理,并且采用了数学中的原理通过力的作用,将接受到的外界信息经过加工处理,再通过传感器进行传输。也有很多的朋友对于它的工作原理好奇,那么小兔来为大家解析一下。
力学传感器是将各种力学量转换为电信号的器件,力学量可分为几何学量、运动学量及力学量三部分,其中几何学量指的是位移、形变、尺寸等,运动学量是指几何学量的时间函数,如速度、加速度等。力学量包括质量、力、力矩、压力、应力等。根据被测力学的不同,这里我们第一步要介绍的是应用最为广泛的应变式压力传感器。
在以后的网页中,我们将逐步介绍别的类型的力学传感器。[!21ki@][@21ki!]力学传感器的种类非常之多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
下面我们主要介绍这类传感器。[!21ki@][@21ki!]在了解压阻式力传感器时,我们第一步认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片与半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。
通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生明显的变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。[!21ki@][@21ki!]金属电阻应变片的内部结构由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。
根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零漂明显,调零电路过于复杂。
力传感器采用了大部分的力学原理,这中间还包括了力学理论的三个部分,所以才称之为力传感器,力传感器的类型也是多种多样,不过主要是采用的原理都是大同小异的,因为都和力有相关性,所以力传感器也大范围的应用在称重这一环节,根据小兔的了解力传感器在很多的地泵中都有应用,用来对一些大型的可移动的物体进行称重。对于它的工作原理就介绍到这里了。
而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力比较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。[!21ki@][@21ki!]电阻应变片的工作原理[!21ki@][@21ki!]金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示[!21ki@][@21ki!][!21ki@][@21ki!]式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m)[!21ki@][@21ki!]S——导体的截面积(cm2)[!21ki@][@21ki!]
力传感器采用了大部分的力学原理,这中间还包括了力学理论的三个部分,所以才称之为力传感器,力传感器的类型也是多种多样,不过主要是采用的原理都是大同小异的,因为都和力有相关性,所以力传感器也大范围的应用在称重这一环节,根据小兔的了解力传感器在很多的地泵中都有应用,用来对一些大型的可移动的物体进行称重。对于它的工作原理就介绍到这里了。
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计的具体方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【&wb】,就能免费领取哦~
有许多物理定律是建立在力的概念上的,力作用于质量为m的物体时,会改变物体的速度。有许多与力有关的概念,如推力、阻力和扭矩,当应用于一个物体时,推力会增加物体的速度,而阻力会降低速度,扭矩会引起物体转速的变化。当物体中的力平衡分布时,就看不到加速度。随技术的进步,人们引入了一种有助于监测力的传感器,即力传感器。今天,让我们的角度来看看力传感器的工作原理及其应用。
一些材料在收到外部作用力作用时,会改变其电阻值,这些材料被称为力敏电阻器。这些材料被用来制造一个可以测量力的传感器。力传感器是一种有助于测量施加于物体的力的传感器,通过观察力敏电阻器电阻值的变化量,可以计算出施加的力。
力传感器的一般工作原理是对所施加的力作出响应,并将力值转换成可测量的量。市场上有各种基于各种传感元件的力传感器,大多数力传感器都是使用力敏电阻器设计的,这些传感器是由传感膜和电极组成。
力传感器的主要用途是测量施加的力。有很多类型和尺寸的力传感器可用于不一样的应用。使用力感电阻器的力传感器的一些应用包括压力感测按钮、乐器、汽车占用感测器、假肢、脚内旋系统、增强现实等等。
有许多类型的力传感器可用于不一样的应用。力传感器的一些例子是称重传感器、气动称重传感器、电容式称重传感器、应变计称重传感器、液压称重传感器等。
楼主,不同技术的六维力传感器的工作原理还是有所差别的,像海伯森的六维力传感器就跟光学和电容技术的不一样,他们的是基于应变原理的高性能力学传感器,这种技术的六维力传感器抗干扰能力和抗冲击过载能力要更好一些,可应用在工业等复杂电磁环境和强振动场合
六分力试验是研究轮胎行驶、加速、减速和转向必不可少的工具,测量车轮在六个方向上的受力,包括力和扭矩。轮上的法兰有传感器,将实验数据如滑移率、滑移角、侧倾角以及轮胎受力情况输入仿真软件,即可模拟出车辆在一定载荷和充气压力下的各种行驶状态。
电阻应变计是利用物体线性长度发生变形时其阻值会发生改变的原理制成的,其电阻丝一般用康铜材料,它具有高稳定性及良好的温度、蠕变补偿性能。测量电路普遍采用惠斯通电桥(如图1所示),利用的是欧姆定律,测试输出量是电压差。
本实验采用的电阻应变计采用的是惠斯通全桥电路,当物料加到载物台后,4个应变片会发生变形,产生电压输出,经采样后送到计算机由DRVI快速可重组虚拟仪器平台软件处理。因为电桥在生产时有一些误差,不可能保证每一个电桥的电阻阻值和斜率保持一致。所以,传感器在使用之前必须要经过线性校正,这是由于计算机得到的是经过采样后的数字量,与真实质量之间是一种线性关系,需要由标定来得到这个关系。
在实验中采用的力传感器是LYB-5-A型应变力传感器具有精度高、复现性好的特点。其外形见图2。需要非常强调的是:由于力传感器的过载能力有限(150%),所以,在实际使用的过程中应尽可能的避免用力压传感器的头部或冲击传感器。否则,极易导致传感器因过载而损坏!
四. 实验步骤及内容1. 将称重台的传感器输出线与实验台上对应的接口相连。2. 启动服务器,运行DRVI主程序,开启DRVI数据采集仪电源,然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标,选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”进行服务器和数据采集仪之间的注册。联机注册成功后,分别从DRVI工具栏和快捷工具条中启动“DRVI微型Web服务器”和“内置的Web服务器”,开始监听8600和8500端口。3. 打开客户端计算机,启动计算机上的DRVI客户端程序,然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标,选择其中的“DRVI局域网服务器检测”,在弹出的对话框中输入服务器IP地址(例如:192.168.0.1),点击“发送”按钮,进行客户端与服务器之间的认证,认证完毕即可正常运行客户端所有功能。 4. 在DRVI软件平台的地址信息栏中输入如下信息“务器IP地址:8600/SensorLAB/index.htm”,打开WEB版实验指导书,在实验目录中选择“力传感器标定及称重”实验,按实验原理和要求设计该实验。 5. 本实验的原理设计参考图如图3所示。
6 . 选择附录中该实验脚本文件“服务器端”的链接,将参考的实验脚本文件贴入DRVI软件平台,如图4所示。
7. 首先进行传感器的标定:用标准砝码测定K,b值,取两个点(即分别用两个不同的砝码),计算出K,b的值作为标定结果。具体操作的流程为:点击面板上的“运行”按钮,在载物台上放置一个标准砝码100克(或其他大小),然后输入“100(或其他值)”到“试载参数x1”输入框中,然后点击“标定1” 按钮记录下点的值;改变砝码的质量,比如300质量的砝码,输入“300”到“试载参数x2”输入框中,然后点击“标定2”按钮记录下第二点的值;再点击“标定结果”按钮,得到K,b标定值。 8 .标定完毕,即可进行物体测量。将所测物体放在载物台上,然后点击“实测质量”按钮,得到被测物体质量值。再改变质量块的大小,观察和分析计算结果。 9 .对于客户端,在服务器端进行标定及计算的同时,客户端也同步进行同样的操作,即在服务器端进行“标定1”参数读取的同时,客户端也进行“标定1”参数的读取,在服务器端进行“标定2”参数读取的同时,客户端也进行“标定2”参数的读取,然后完成标定计算过程及质量测量过程。客户端示意图如图5所示。
五. 注意事项1. LYB-5-A型传感器的称重或测量不超过2Kg的力(平稳,不含过强冲击)。2. 在客户端标定过程中,一定要保持客户端与服务器端同步。3. 不要冲击传感器或在其上施加过大的力,以免因过载而损坏传感器。
六. 实验报告要求1. 根据实验内容整理实验结果,并分析和说明其检测原理。2. 在客户端标定过程中,一定要保持客户端与服务器端同步。
重力感应感应上下、左右前后平移;六轴感应除了感应上下、左右前后平移之外还可以左右转,上下转,前后转,空间捕捉能力更强。ps3,wii的手柄和6月7日wwdc公布的iphone4才用的都是此技术,此技术给游戏的真实感和性带来非常大的改进,不久nokia,moto,三星,索爱等一些手机生产厂商都会把该技术融入移动手机当中 手机重力感应是通过垂直动作来达到旋转电子设备屏幕和移动光标的目的,手机重力感应又分为单向,双向,四向,单向是指只能一个方向感应,(一般是向左)
可以用压电传感器来做,利用压电效应,测量内部一片重物(其实很轻..)的重力的正交两个方向的分力大小,就可以判定水平方向了.
当然,这种传感器应该将重物和压电片做成一体的了. 手机重力感应和水平感应我觉得没什么大的区别
传感器是一种装置,它利用一定的规律将探测到的量转换成易于处理的其他物理量。例如,尺子是一种格外的简单的传感器。它以一定的间隔标记刻度,刻度是一定的定律,然后根据这个定律做测量,物体的长度,以及便于应用的数字距离。
静态特性——传感器的静态特性是指静态输入信号在传感器的输出和输入之间的相关性。
动态特性——所谓的动态特性是指当输入发生明显的变化时传感器的输出特性。在实际在做的工作中,传感器的动态特性通常用其对特定标准输入信号的响应来表示。
线性——在一般的情况下,传感器的实际静态特性输出是一条曲线,而不是直线。在实际在做的工作中,为了使仪表具有均匀的标度读数,常采用拟合直线来近似实际特性曲线,线性度(非线性误差)是该近似度的性能指标。