力传感器的分类

力是引起物质运动变化的直接原因。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。具体的器件有金属应变片、压力传感器等，在动力设备、工程机械、各类工作母机和工业自动化系统中，成为不可缺少的核心部件。

力能够产生多种物理效应，可采用多种不同的原理和工艺，针对不同的需要设计制造力传感器。力传感器主要有：

（1）被测力使弹性体（如弹簧、梁、波纹管、膜片等）产生相应的位移，通过位移的测量获得力的信号。

（2）弹性构件和应变片共同构成传感器，应变片牢固粘贴在构件表面上。弹性构件受力时产生形变，使应变片电阻值变化（发生应变时，应变片几何形状和电阻率发生改变，导致电阻值变化），通过电阻测量获得力的信号。应变片可由金属箔制成，也可由半导体材料制成。

（3）利用压电效应测力。通过压电晶体把力直接转换为置于晶体两面电极上的电位差。

（4）力引起机械谐振系统固有频率变化，通过频率测量获取力的相关信息。

（5）通过电磁力与待测力的平衡，由平衡时相关电磁参数获得力的信息。

如何提高力传感器精度——补偿

温度将会使4个应变片的应变信号（电阻）在相同方向和程度变化。

因为两个正向应变和两个负向应变被列入等式，因此温度将不会产生输出信号。

剩下微小的残余误差可以通过连接到惠斯通电桥上特殊的镍金属来进行修正。

另外，应变片需要进行温度对灵敏度的补偿 （TCS）。等温度变化时，材料的 E 模量 将会降低，导致产生应变。另外，应变片的灵敏度依赖于温度。在高温状况下电阻的补偿将产生更大的压降。这将降低惠斯通电桥的输出信号。

在负载状态下，线性误差 也将产生变化。这可以通过对弹性体材料和结构的优化以及选择精确的测量点来完成。

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