Qu'est-ce qu'un capteur de force? Quels types y a-t-il?

Qu'est-ce qu'un capteur de force? Quels types y a-t-il?

La force est la cause directe des changements dans le mouvement de la matière. Un capteur de force peut détecter diverses quantités mécaniques telles que la tension, la traction, la pression, le poids, le couple, la contrainte interne et la déformation. En règle générale, un capteur de force se compose d'un élément sensible et d'un élément de transduction. Il s'agit d'un appareil ou d'un équipement capable de détecter les données de mesure spécifiées et de les convertir en signaux utilisables en fonction de certaines règles.

Dans cette nouvelle ère, les capteurs de force ont trouvé des applications répandues, en particulier dans les champs industriels. Pour utiliser efficacement les capteurs de force, il faut avoir une bonne compréhension de leur définition et de leurs fonctions. Alors, quel est exactement un capteur de force et quels types y a-t-il? Explorons!

Les capteurs de force sont disponibles en de nombreux types et peuvent être classés en fonction de différents effets physiques et principes de détection dans les capteurs de déformation de résistance, les capteurs piézomagnétiques et les capteurs piézoélectriques.

1. Capteurs de force de jauge de contrainte:

- Les capteurs de force de jauge de déformation sont largement utilisés parmi tous les capteurs de force. Ils offrent une précision de mesure élevée et peuvent mesurer les forces dynamiques et statiques de petites et grandes, représentant environ 90% de tous les capteurs. Le principe de travail des capteurs de force de jauge de déformation est similaire à celui des capteurs de pression de jauge de contrainte. Ils sont constitués d'un élément sensible élastique et des jauges de déformation qui y sont fixées. Ces capteurs convertissent d'abord la force mesurée en déformation de l'élément élastique, puis utilisent l'effet de déformation de résistance pour mesurer la déformation, lisant ainsi la sortie.

2. Capteurs de force piézomagnétique:

- Lorsque les matériaux ferromagnétiques sont soumis à des forces de traction ou de compression externes, leur perméabilité magnétique change avec l'ampleur et la direction de la contrainte. Sous les forces de traction, la perméabilité magnétique augmente dans le sens de la force et diminue légèrement perpendiculairement à la direction de la force. Sous les forces de compression, les changements sont opposés. Ce phénomène physique, connu sous le nom d'effet magnétostrictif des matériaux ferromagnétiques, peut être utilisé pour la mesure de la force.

3. Capteurs piézoélectriques:

- Les capteurs piézoélectriques peuvent mesurer diverses forces dynamiques, impacts mécaniques et vibrations. Ils sont largement utilisés dans les champs d'acoustique, de médecine, de mécanique et de maritime en raison de leur petite taille, de leur réponse légère et haute fréquence et de leur rapport signal / bruit élevé. Sur la base de la forme, les cellules de charge (un type de capteur de force) peuvent être classées en cellules de charge en porte-à-faux, capteurs de type S, cellules de charge de plaque, capteurs de boîte et capteurs de type à rayons.

Les capteurs de force ont pénétré un large éventail de domaines, notamment l'exploration des ressources, l'exploration marine, le développement de l'espace, la production industrielle, la protection de l'environnement, les diagnostics médicaux, la bio-ingénierie et même la préservation de la relique culturelle. Il n'est pas exagéré de dire que presque tous les projets d'ingénierie modernes, du vaste espace à la mer profonde et à divers systèmes d'ingénierie complexes, s'appuient sur divers capteurs de force.