فرستنده های نیرو ، که به عنوان سنسورهای نیرو یا سلولهای بار نیز شناخته می شوند ، دستگاه های مهم در صنایع مختلف هستند. آنها نیروی مکانیکی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند و اندازه گیری دقیق و کنترل نیرو را فعال می کنند. ما به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در فرستنده نیرو ، ما طیف گسترده ای از محصولات را برای پاسخگویی به نیازهای مختلف برنامه ارائه می دهیم. در این وبلاگ ، انواع مختلفی از فرستنده های نیرو موجود در بازار را بررسی خواهیم کرد.
فرستنده های نیرو سنج فشار
فرستنده های نیرو سنج فشار متداول ترین نوع سنسورهای نیرو هستند. آنها بر اساس اصل کرنش کار می کنند ، که تغییر شکل یک ماده تحت کاربرد نیرو است. سنج کرنش یک الگوی فویل نازک و فلزی است که به یک بستر انعطاف پذیر متصل می شود. هنگامی که نیرویی به بستر اعمال می شود ، تغییر شکل سنج فشار می یابد و باعث تغییر در مقاومت الکتریکی آن می شود. این تغییر در مقاومت متناسب با نیروی اعمال شده است و می توان با استفاده از مدار پل Wheatstone اندازه گیری کرد.
فرستنده های نیروی سنجش بسیار دقیق هستند و می توانند نیروهای مختلف از چند گرم تا چندین تن را اندازه گیری کنند. آنها به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مانند مقیاس وزن ، دستگاه های آزمایش مواد و روباتیک مورد استفاده قرار می گیرند. مافرستنده نیرو B30مبتنی بر فناوری فشار سنج است و دقت و قابلیت اطمینان بالایی را ارائه می دهد.
فرستنده نیروی پیزوالکتریک
فرستنده های نیروی پیزوالکتریک از اثر پیزو الکتریک استفاده می کنند ، یعنی تولید بار الکتریکی در مواد خاص در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس مکانیکی. مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز و سرامیک دارای یک ساختار کریستالی هستند که به آنها امکان می دهد در هنگام تغییر شکل ، بار الکتریکی تولید کنند. این بار متناسب با نیروی اعمال شده است و با استفاده از یک تقویت کننده بار قابل اندازه گیری است.
فرستنده های نیروی پیزوالکتریک به دلیل حساسیت بالا و زمان پاسخ سریع شناخته شده اند. آنها برای اندازه گیری نیروهای پویا مانند ضربه و لرزش مناسب هستند. با این حال ، آنها برای اندازه گیری نیروهای استاتیک مناسب نیستند زیرا بار تولید شده به مرور زمان از بین می رود. فرستنده های نیروی پیزوالکتریک معمولاً در کاربردهای خودرو ، هوافضا و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرند.
فرستنده نیروی خازنی
فرستنده های نیروی خازنی بر اساس تغییر ظرفیت بین دو الکترود هنگام اعمال نیرو کار می کنند. یک سنسور نیروی خازنی از دو صفحه موازی تشکیل شده توسط یک ماده دی الکتریک تشکیل شده است. هنگامی که نیرویی به سنسور اعمال می شود ، فاصله بین صفحات تغییر می کند و در نتیجه تغییر در خازن ایجاد می شود. این تغییر در خازن متناسب با نیروی اعمال شده است و با استفاده از مبدل خازن به ولتاژ قابل اندازه گیری است.
فرستنده های نیروی خازنی حساسیت بالایی ، مصرف انرژی کم و خطی خوب را ارائه می دهند. آنها برای اندازه گیری نیروهای کوچک مناسب هستند و معمولاً در برنامه هایی مانند سنسورهای لمسی ، سنسورهای فشار و سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) مورد استفاده قرار می گیرند. ماتشخیص زاویه سوئیچ سوئیچ CSX - SEN - 815Aممکن است فن آوری نیروی خازنی - سنجش را در مکانیسم تشخیص زاویه خود داشته باشد.
فرستنده نیروی هیدرولیک
فرستنده های نیروی هیدرولیک برای اندازه گیری نیرو از فشار هیدرولیک استفاده می کنند. یک سنسور نیروی هیدرولیک از یک پیستون و یک سیلندر پر از مایع هیدرولیکی تشکیل شده است. هنگامی که یک نیرو به پیستون اعمال می شود ، مایع هیدرولیک را فشرده می کند و فشار موجود در سیلندر را افزایش می دهد. این فشار متناسب با نیروی اعمال شده است و با استفاده از سنسور فشار قابل اندازه گیری است.
فرستنده های نیروی هیدرولیک قادر به اندازه گیری نیروهای بسیار بزرگ هستند و معمولاً در کاربردهای صنعتی سنگین مانند تجهیزات ساختمانی ، پرس هیدرولیک و ماشین آلات معدن مورد استفاده قرار می گیرند. آنها قابلیت اطمینان و دوام بالایی را ارائه می دهند اما نسبتاً حجیم هستند و نیاز به نگهداری منظم دارند.
فرستنده نیروی پنوماتیک
فرستنده های نیروی پنوماتیک بر اساس اصل فشار هوا کار می کنند. یک سنسور نیروی پنوماتیک از دیافراگم و یک محفظه پر از هوای فشرده تشکیل شده است. هنگامی که نیرویی به دیافراگم اعمال می شود ، باعث تغییر در فشار هوا در محفظه می شود. این تغییر در فشار متناسب با نیروی اعمال شده است و با استفاده از سنسور فشار قابل اندازه گیری است.
فرستنده های نیروی پنوماتیک برای اندازه گیری نیروهای متوسط مناسب هستند و معمولاً در برنامه های اتوماسیون صنعتی ، بسته بندی و پردازش مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها نسبتاً ارزان ، نصب آسان هستند و زمان پاسخ سریع دارند. ماقدرت سوئیچ شیب - خاموش محافظت از S07Dممکن است در برخی از کاربردهای آن با عناصر سنجش پنوماتیک یکپارچه شود.
فرستنده نیروی نوری
فرستنده های نیروی نوری برای اندازه گیری نیرو از نور استفاده می کنند. انواع مختلفی از سنسورهای نیروی نوری وجود دارد ، از جمله سنسورهای فیبر - نوری و سنسورهای مبتنی بر لیزر. حسگرهای فیبر - نیروی نوری با اندازه گیری تغییر در شدت یا فاز نور منتقل شده از طریق فیبر نوری هنگام اعمال نیرو کار می کنند. سنسورهای مبتنی بر لیزر ، از طرف دیگر ، از بازتاب یا تداخل نور لیزر برای اندازه گیری نیرو استفاده می کنند.
فرستنده های نیروی نوری حساسیت بالایی ، ایمنی در برابر تداخل الکترومغناطیسی و توانایی اندازه گیری نیروها در محیط های سخت را ارائه می دهند. آنها معمولاً در برنامه های پزشکی ، هوافضا و ارتباطات از راه دور استفاده می شوند.
فرستنده های نیروی مغناطیسی
فرستنده های نیروی مغناطیسی مبتنی بر اثر مغناطیسی هستند که تغییر در خصوصیات مغناطیسی یک ماده در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس مکانیکی است. یک سنسور نیروی مغناطیسی از یک ماده فرومغناطیسی و یک سنسور میدان مغناطیسی تشکیل شده است. هنگامی که نیرویی به مواد فرومغناطیسی اعمال می شود ، خصوصیات مغناطیسی آن تغییر می کند و باعث تغییر در میدان مغناطیسی اطراف آن می شود. این تغییر در میدان مغناطیسی متناسب با نیروی کاربردی است و با استفاده از سنسور میدان مغناطیسی قابل اندازه گیری است.
فرستنده های نیروی مغناطیسی برای اندازه گیری نیروهای بزرگ مناسب هستند و معمولاً در کاربردهای وزن و زور و زور مورد استفاده قرار می گیرند. آنها قابلیت اطمینان بالا ، ثبات طولانی مدت را ارائه می دهند و نسبت به عوامل محیطی نسبتاً مصون هستند.
انتخاب فرستنده نیروی مناسب
در هنگام انتخاب فرستنده نیرو ، باید چندین عامل در نظر گرفته شود ، از جمله دامنه نیروهای برای اندازه گیری ، صحت مورد نیاز ، نوع کاربرد (استاتیک یا پویا) ، شرایط محیطی و هزینه. به عنوان مثال ، اگر نیاز به اندازه گیری نیروهای کوچک و استاتیک با دقت بالا دارید ، ممکن است یک فشار کرنش یا فرستنده نیروی خازنی مناسب باشد. در صورت نیاز به اندازه گیری نیروهای پویا ، یک فرستنده نیروی پیزو الکتریک یا نوری ممکن است انتخاب بهتری باشد.
ما به عنوان تأمین کننده فرستنده نیرو ، ما از تخصص و تجربه برخوردار هستیم تا به شما در انتخاب فرستنده نیروی مناسب برای برنامه خاص خود کمک کنیم. تیم مهندسان ما می توانند در طول فرآیند انتخاب ، پشتیبانی و راهنمایی فنی ارائه دهند.
پایان
در پایان ، انواع مختلفی از فرستنده های نیرو در بازار وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. فرستنده های نیروی سنج فشار به دلیل دقت و تطبیق پذیری زیاد ، بیشترین استفاده را دارند. فرستنده های نیروی پیزوالکتریک برای اندازه گیری نیروهای پویا مناسب هستند ، در حالی که فرستنده های نیروی خازنی برای اندازه گیری نیروی کوچک ایده آل هستند. از فرستنده های نیروی هیدرولیک و پنوماتیک به ترتیب برای اندازه گیری نیروهای بزرگ و متوسط استفاده می شود. فرستنده های نیروی نوری و مغناطیسی ویژگی های منحصر به فردی مانند حساسیت بالا و مصونیت از تداخل را ارائه می دهند.
اگر در بازار فرستنده نیرو هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای خود صحبت کنید. تیم باتجربه ما می تواند اطلاعات مفصلی در مورد محصولات ما در اختیار شما قرار دهد و به شما در تصمیم گیری آگاهانه کمک کند. این که آیا شما به یک فرستنده نیرو استاندارد یا یک راه حل سفارشی نیاز دارید ، ما توانایی های پاسخگویی به نیازهای شما را داریم. بیایید مکالمه ای را در مورد نیازهای اندازه گیری نیروی خود شروع کنیم و بهترین راه حل را با هم پیدا کنیم.
منابع
- Ono ، K. ، & Toshiyoshi ، H. (2008). سنسورهای نیرو MEMS. اسپرینگر
- Doebelin ، EO (2003). سیستم های اندازه گیری: کاربرد و طراحی. مک گرا - هیل.
- Budynas ، RG ، & Nisbett ، JK (2011). طراحی مهندسی مکانیک شیگلی. مک گرا - هیل.
