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如何充分發(fā)揮力傳感器的性能

2022-03-23 16:59:21·  來(lái)源：HBM測(cè)試測(cè)量  
　
力傳感器的技術(shù)特點(diǎn)和使用壽命不僅取決于力傳感器本身，還取決于其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和加載件的設(shè)計(jì)。力傳感器加載件必須滿足特定的技術(shù)要求。在傳感器操作手冊(cè)中會(huì)提供這方面的詳細(xì)信息。


壓向力傳感器的施力加載

力傳感器的技術(shù)特點(diǎn)和使用壽命不僅取決于力傳感器本身，還取決于其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和加載件的設(shè)計(jì)。力傳感器加載件必須滿足特定的技術(shù)要求。在傳感器操作手冊(cè)中會(huì)提供這方面的詳細(xì)信息。

力加載件應(yīng)滿足以下條件，才可使用戶能夠最大程度地利用傳感器的精度和使用壽命：

最重要的是力加載件必須具有足夠的硬度（40 HRC）以盡量減少磨損。
力加載件應(yīng)具有拋光表面（RA＝0.8μm）。
加載部件不能因載荷的作用而嚴(yán)重變形。
加載部件需要確保力集中均勻地施加到傳感器上。
凸加載壓頭
許多壓向力傳感器在其上面有圓頂加載旋鈕，這確保自動(dòng)對(duì)中，即力中心施加。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，力加載件的最高點(diǎn)需要精確地定位在傳感器中心。



帶 凸加載壓頭的 C10 力傳感器

在這點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生非常高的機(jī)械應(yīng)力（赫茲應(yīng)力），特別是對(duì)于大力值的傳感器來(lái)說(shuō)；傳感器設(shè)計(jì)者可以通過(guò)選擇力加載件的半徑，使其產(chǎn)生高精度。
需要牢記在心的是，這會(huì)對(duì)配對(duì)物產(chǎn)生變形的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于所有的壓向和拉壓向傳感器，一般都會(huì)提供所謂的推力片，其可以防止對(duì)連結(jié)構(gòu)件的損壞。



帶壓頭的 C10 力傳感器

中心通孔壓向力傳感器特點(diǎn)
內(nèi)部中心通孔壓向力傳感器有以下優(yōu)勢(shì):

非常高的剛度和基礎(chǔ)頻率——?jiǎng)討B(tài)測(cè)量任務(wù)的理想選擇
抗振動(dòng)和沖擊
性價(jià)比高
極高的量程 (最大到 10 MN)
由于這種類型壓向力傳感器無(wú)需凸形力加載件，所以機(jī)械連接簡(jiǎn)單容易。

均勻施力
安裝過(guò)程也非常重要，應(yīng)變片是安裝在傳感器圓周的四個(gè)不同點(diǎn)上。因此，為了獲得更高的精度，需要確保力均勻地施加到圓周上，盡可能均勻地轉(zhuǎn)換成應(yīng)變。由于這些傳感器具有非常小的位移，不平衡和傾斜都無(wú)法通過(guò)這些傳感器自身進(jìn)行補(bǔ)償。

緊湊 VS 大直徑
確保均勻的機(jī)械應(yīng)力分布的最簡(jiǎn)單方法是采用直徑大的傳感器。然而，由于空間的要求，很多客戶需要結(jié)構(gòu)緊湊的傳感器。很多情況下，直徑更大的傳感器僅適合高精度參考力傳感器。



最新的 C6B 力傳感器帶有中心通孔，并可使用折疊臂。量程最高達(dá) 5 MN
通常，具有內(nèi)孔的力傳感器更容易受到安裝條件的影響。為滿足上述要求，HBM 為 C6B壓向力傳感器提供了多種加載部件，確保均勻的機(jī)械應(yīng)力分布。更重要的是：傳感器和力加載件在工廠會(huì)進(jìn)行整體校準(zhǔn)，確保更高的精度。



帶有 ZK 球形帽的 C6B傳感器。兩個(gè)加載件可彼此相對(duì)移動(dòng)，以進(jìn)行角補(bǔ)償。2 MN 以下型號(hào)帶有內(nèi)通孔，可使用折返臂力加載件測(cè)量繩索張力（拉力轉(zhuǎn)換成壓力）。

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