力測量

更新時間：2013-09-19

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力測量

力: 是非常重要而且zui經常被測量的機械量。但是，在測試臺和工業過程控制中經常遇到以下問題:

壓電還是應變技術 - 哪種是力測量的zui合適的選擇?
如何測量分力 - 也就是無需其他力傳感器?
如何配置測試設備來保證的力測量?
關于測量的不確定性，哪些因素需要考慮?

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壓電還是應變力傳感器?

在力學測量中，壓電力傳感器 和 應變力傳感器 占據著主導地位，那種原理更合適呢?

1. 技術原理

應變力傳感器施加的 力是作用在一個彈性體 上的。負載將會使彈性體產生 微小的變形。安裝在彈性體上的應變片將會產生延展，應變片的電阻值將會變化。4個應變片組成一個惠斯通電橋，產生的 輸出電壓將會正比于施加的力。

Principle of operation of a strain gauge sensor. The size of the spring element determines the measuring range.

應變傳感器的的工作原理，采用彈性體作為測量體。

壓電傳感器采用兩個 晶體盤，并在兩者之間安裝一個電極箔。在施加力時，將產生電荷變化，其可通過電荷放大器獲得。電荷將和施加的力呈正比。

Design of a piezoelectric sensor. The crystal disks （green） convert applied force into a charge that is picked up by the electrode between the sensors.

壓電傳感器的結構。晶體盤（綠色）將轉換施加的力為電荷，并通過電極來獲取。