扭環(huán)式測力傳感器結(jié)構(gòu)及工作原理

       測力傳感器，與稱重傳感器，工作原理相同，但使用對象及測量要求不同，尤其是小量程測量。

測力要求力值測量的作用力力線與傳感器受力同軸，因此，測力傳感器大都采用輪輻式、扭環(huán)式、柱式等結(jié)構(gòu)，在一些場合，也有用S型傳感器替代使用的。

       扭環(huán)式由于可以在度高度空間使用，因此，大都精密機(jī)械設(shè)備及檢測場合，使用較多。下面，簡要說明扭環(huán)式測力傳感器構(gòu)成及工作原理，便于正確選擇，如量程、信號(hào)處理、等等，避免不必要的測量誤差，以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量問題。

我們可以從以下幾個(gè)方面判斷傳感器的設(shè)計(jì)及技術(shù)參數(shù)是否符合使用要求：

金屬彈性體：看起來只是個(gè)金屬，但這才是受力載體，彈性體的材質(zhì)，是傳感器受力強(qiáng)度、耐久性、零點(diǎn)、線性、蠕變性、抗過載、等等技術(shù)性能可靠的保證。

簡單測試方法：保持受力30分鐘，卸載后，觀察零點(diǎn)恢復(fù)速度及歸零時(shí)間。

固定螺孔：有無固定螺孔，在微型傳感器上的螺孔，不僅要求金屬材質(zhì)，而且加工難度大大增加，尤其17-4PH不銹鋼的加工。

受力端點(diǎn)R：這個(gè)是標(biāo)志性區(qū)分。普通加工為簡單平面，沒有弧面，這樣，根本無法保證受力的一致性，不能弧面切點(diǎn)受力，受力壓強(qiáng)隨受力面變化而變化。

高度及直徑：由于微型傳感器，金屬彈性體體積限制，所受到的力的大小，將直接影響金屬承載能力。

一些制造商，通過增加直徑來降低高度，這樣，受力就容易產(chǎn)生共振，長期負(fù)載也容易屈服損壞。一般，直徑與高度比為2:1左右。制作難度以直徑φ10為判斷。直徑φ20以上的，制作難度，大大降低。因?yàn)椋瑧?yīng)變計(jì)相對也制作簡單。

應(yīng)變計(jì)：直徑φ10以下，只有進(jìn)口產(chǎn)品。φ20的，有國產(chǎn)產(chǎn)品替代。因此，傳感器的直徑大小，也是判斷傳感器制造能力的典型標(biāo)記。

工作原理：彈性體受力形變，粘貼在彈性體上的電阻應(yīng)變計(jì)（四片組成惠氏登電橋）形變，電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，因?yàn)榧?lì)電壓為恒定值，因此，信號(hào)端產(chǎn)生相應(yīng)平衡電壓。

測量原理：傳感器信號(hào)處理器，經(jīng)過低通濾波、放大，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換，將原始電壓信號(hào)處理成可以測量的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或可以運(yùn)算的數(shù)字信號(hào)。

出線孔：出線孔的保護(hù)，說明傳感器電纜線的質(zhì)量，如果是防折斷高質(zhì)量電纜，是不需要加保護(hù)裝置，影響彈性體應(yīng)變。

以上，簡單介紹了扭環(huán)式測力傳感器的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、一些制造設(shè)計(jì)信息，供技術(shù)人員選型判斷傳感器的選型和使用。以免被偽技術(shù)、偽參數(shù)混亂。