기본 원리 :
힘 센서는 적용된 힘을 측정 가능한 양, 일반적으로 전기 신호로 변환하여 작동합니다. 이 변환은 힘이 센서의 물리적 변형 또는 변화를 일으키는 원칙에 기초하여 감지 및 측정됩니다.
공통 유형의 힘 센서 :
1. 스트레인 게이지 센서 : 이 센서는 piezoresistivity 의 원리를 사용합니다 , 저항의 변화가 변형중인 물질에서 발생하는 경우. 힘이 적용되면 스트레인 게이지가 변형되어 저항을 변경합니다. 이 저항 변화는 측정되어 힘 값으로 변환됩니다.
2. 로드 세포 : 이들은 스트레인 게이지 센서와 유사하지만 더 큰 힘을 측정하도록 설계되었습니다. 그들은 일반적으로 더 높은 감도와 정확도를 위해 브리지 구성에 배열 된 다중 스트레인 게이지로 구성됩니다.
3. 압전 센서 : 이 센서는 압전 효과를 사용하여 특정 재료가 기계적 응력 (힘)에 따라 전하를 생성합니다. 생산 된 전하의 양은 적용된 힘에 비례합니다.
4. 압력 센서 : 이 센서는 특정 영역에 분포 된 힘으로 가해지는 압력을 측정합니다. 압력을 전기 신호로 변환함으로써 힘을 간접적으로 측정합니다.
측정력 :
1. 교정 : 힘 센서는 센서의 출력과 실제 힘 사이의 관계를 설정하기 위해 알려진 표준 힘에 대해 교정해야합니다.
2. 데이터 수집 : 힘 센서의 전기 신호는 일반적으로 데이터 로거 또는 측정 시스템에 의해 획득됩니다.
3. 신호 처리 : 그런 다음 획득 된 신호를 처리하여이를 의미있는 힘 값으로 변환합니다.
힘의 단위 :
국제 단위 (SI)의 표준 힘 단위는 Newton (N) 입니다. . 다른 공통 단위는 다음과 같습니다.
* 파운드 포스 (LBF)
* 킬로그램 포스 (kgf)
* Dyne (Dyn)
응용 프로그램 :
힘 센서는 다음을 포함한 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
* 산업 자동화 : 제조 공정, 로봇 공학 및 재료 취급의 힘 측정.
* 의학 : 근육 힘, 관절 힘 및 임플란트 압력 측정.
* 토목 공학 : 건물과 교량의 구조 부하 모니터링.
* 항공 우주 : 로켓과 엔진의 추력력 측정.
* 연구 개발 : 다양한 과학 실험에서 힘을 연구합니다.
중요한 고려 사항 :
* 정확도와 감도 : 힘 센서의 선택은 측정의 필요한 정확도와 감도에 따라 다릅니다.
* 범위 : 센서는 예상 힘에 적합한 측정 범위를 가져야합니다.
* 환경 적 요인 : 온도, 습도 및 기타 환경 요인은 센서의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
힘 측정 원칙과 사용 가능한 센서 옵션을 이해함으로써 다양한 응용 분야에서 힘을 정확하게 정량화 할 수 있습니다.
