Hva er en kraftsensor? Hvilke typer finnes?

2024-05-21

Hva er en kraftsensor? Hvilke typer finnes?

Kraft er den direkte årsaken til endringer i materiens bevegelse. En kraftsensor kan oppdage ulike mekaniske størrelser som strekk, trekk, trykk, vekt, dreiemoment, indre belastninger og tøyninger. Vanligvis består en kraftsensor av et følsomt element og et transduksjonselement. Det er en enhet eller utstyr som er i stand til å registrere spesifiserte måledata og konvertere dem til brukbare signaler i henhold til visse regler.

 

I denne nye æraen har kraftsensorer funnet utbredt bruk, spesielt i industrielle områder. For å effektivt bruke kraftsensorer må man ha en god forståelse av deres definisjon og funksjoner. Så, hva er egentlig en kraftsensor, og hvilke typer er det? La oss utforske!

 

Kraftsensorer kommer i mange typer og kan kategoriseres basert på ulike fysiske effekter og deteksjonsprinsipper i motstandstøyningssensorer, piezomagnetiske sensorer og piezoelektriske sensorer.

 

1. Strekkmålerkraftsensorer:  

  – Strekkmålerkraftsensorer er mye brukt blant alle kraftsensorer. De tilbyr høy målenøyaktighet og kan måle både små og store dynamiske og statiske krefter, og utgjør omtrent 90 % av alle sensorer. Arbeidsprinsippet for strain gauge-kraftsensorer er likt det for strain gauge-trykksensorer. De består av et elastisk følsomt element og strekkmålere festet til det. Disse sensorene konverterer først den målte kraften til tøyningen til det elastiske elementet, og bruker deretter motstandstøyningseffekten til å måle tøyningen, og leser derved utgangen.

 

2. Piezomagnetiske kraftsensorer:

  – Når ferromagnetiske materialer utsettes for ytre strekk- eller trykkkrefter, endres deres magnetiske permeabilitet med størrelsen og retningen til spenningen. Under strekkkrefter øker den magnetiske permeabiliteten i kraftretningen og avtar litt vinkelrett på kraftretningen. Under trykkkrefter er endringene motsatte. Dette fysiske fenomenet, kjent som den magnetostriktive effekten av ferromagnetiske materialer, kan brukes til kraftmåling.

 

3. Piezoelektriske sensorer:

  – Piezoelektriske sensorer kan måle ulike dynamiske krefter, mekaniske støt og vibrasjoner. De er mye brukt i akustikk, medisin, mekanikk og maritime felt på grunn av deres lille størrelse, lette, høyfrekvente respons og høye signal-til-støy-forhold. Basert på form kan belastningsceller (en type kraftsensor) klassifiseres i utkragende belastningsceller, S-type sensorer, platelasteceller, bokssensorer og sensorer av eikertype.  

 

Kraftsensorer har penetrert et bredt spekter av felt, inkludert ressursutforskning, marin utforskning, romutvikling, industriell produksjon, miljøvern, medisinsk diagnostikk, bioteknologi og til og med bevaring av kulturminner. Det er ingen overdrivelse å si at nesten alle moderne ingeniørprosjekter, fra store rom til dyphavet og ulike komplekse ingeniørsystemer, er avhengige av ulike kraftsensorer.

RELATED NEWS