Yra daugybė fizikos dėsnių, kurie remiasi Jėgos samprata. Jėga, pritaikyta m masės objektui, keičia objekto greitį. Yra daugybė jėgos sąvokų, tokių kaip trauka, pasipriešinimas ir sukimo momentas. Taikant objektą, trauka padidina objekto greitį, o „Vilkimas“ sumažina greitį, o „Sukimo momentas“ keičia objekto sukimosi greitį. Kai objekte yra subalansuotas jėgų pasiskirstymas, pagreičio nematyti. Tobulėjant technologijoms, pristatomas jutiklis, kuris gali padėti stebėti jėgą, žinomas kaip jėgos jutiklis.

“paprasti inžineriniai projektai kolegijų studentams ”

Kas yra jėgos jutiklis?

7-ajame dešimtmetyje seras Franklinas Eventoffas nustatė, kad kai kurios medžiagos, veikiamos jėgos, gali pakeisti jų atsparumo vertes. Šios medžiagos buvo žinomos kaip jėgos jutimo rezistoriai. Iš šių medžiagų gaminamas jutiklis, galintis išmatuoti jėgą. Jėgos jutiklis yra jutiklis, padedantis išmatuoti objektui tenkančios jėgos kiekį. Stebint jėgą jutančių rezistorių varžos verčių pokyčio dydį, galima apskaičiuoti pritaikytą jėgą.

Jėgos jutiklis

Darbo principas

Bendras jėgos jutiklių veikimo principas yra tas, kad jie reaguoja į veikiamą jėgą ir paverčia vertę išmatuojamu dydžiu. Rinkoje yra įvairių jėgos jutiklių, pagrįstų įvairiais jutimo elementais. Dauguma jėgos jutiklių suprojektuoti naudojant jėgos jutiklius. Šie jutikliai susideda iš jutimo plėvelės ir elektrodų.

Jėgą jutančio rezistoriaus veikimo principas yra pagrįstas „Kontaktinio pasipriešinimo“ savybe. Jėgą jutantys rezistoriai turi laidžią polimerinę plėvelę, kuri nuspėjamai keičia savo atsparumą, kai jėga veikia jos paviršių. Ši plėvelė susideda iš mažesnių mikrometrų dydžio, elektrai laidžių ir nelaidžių dalelių, išdėstytų matricoje. Pritaikius jėgą šios plėvelės paviršiui, mikrosizuota dalelė liečia jutiklio elektrodus, pakeisdama plėvelės varžą. Pasipriešinimo verčių pokyčio dydis nurodo panaudotos jėgos dydį.

Norint pagerinti jėgos jutimo rezistorių veikimą, dedamos įvairios pastangos, naudojant įvairius metodus, pavyzdžiui, siekiant sumažinti polimero dreifą, bandomos įvairios elektrodų konfigūracijos, bandymai su jutikliu pakeičiant polimerą naujomis medžiagomis, tokiomis kaip anglies nanovamzdeliai, ir pan.

Jėgos jutiklio taikymai

Pagrindinis „Force“ jutiklio naudojimas yra išmatuoti panaudotos jėgos kiekį. Yra įvairių tipų ir dydžių jėgos jutiklių, skirtų įvairioms programoms. Kai kurios jėgos jutiklio, naudojančio jėgą jutančius rezistorius, taikymo sritis apima slėgio jutimo mygtukus muzikos instrumentuose, kaip automobilio užimtumo jutiklius, dirbtinėse galūnėse, kojų pronacijos sistemose, papildytoje realybėje ir kt.

Jėgos jutiklių pavyzdžiai

Yra daugybė jėgos jutiklių tipų, skirtų įvairioms programoms. Kai kurie jėgos jutiklių pavyzdžiai yra Apkrovos elementai , pneumatinės apkrovos elementai, talpiniai krūvio elementai, įtempimo matuoklio krūvio elementai, hidrauliniai krūvio elementai ir kt.

Be jėgos jutiklių, taip pat yra jėgos keitiklių kategorija. Pagrindinis jėgos jutiklio ir jėgos keitiklio skirtumas yra tas, kad keitiklis paverčia išmatuotą ar pritaikytą jėgos kiekį į išmatuojamą mažą elektros įtampos išėjimo signalą. Jėgos jutiklio išėjimas nėra elektros įtampa.

FSR pranašumai

Įtempimo daviklio apkrovos elementas yra jėgos jutiklis, taip pat jėgos keitiklis. Palyginti su visais kitais jėgos jutikliais, jėgos jutikliai su jėgos jutikliais rezistoriais suteikia įvairių pranašumų, tokių kaip mažas dydis, maža kaina ir geras atsparumas smūgiams. Dėl mažo dydžio jie naudojami nešiojamojoje elektronikoje ir patobulintoje mobiliajame ryšyje. Pagrindinis šių jutiklių trūkumas yra jų žemas tikslumas, nes jų matavimai skiriasi 10%.

Jėgos jutikliai, pagrįsti jėgos jutikliais, taip pat žinomi kaip FSR. FSR jutikliai naudojami transportavimo sistemose matuojant įtampą, tenkančią prekėms, jas gabenant iš vienos vietos į kitą. FSR veikimą galima pakeisti pakeitus jėgą jutančių rezistorių savybes.

Jėgoms jautriems rezistoriams reikalinga nedidelė sąsaja ir jie gali veikti vidutiniškai priešiškoje aplinkoje. Čia mažos laidžios ir nelaidžios dalelės yra sukurtos taip, kad sumažintų jutiklio priklausomybę nuo temperatūros, padidintų jutiklio paviršiaus patvarumą ir pagerintų jo mechanines savybes.

Tobulėjant technologijoms, šiandien jutikliai vaidina lemiamą vaidmenį vertinant įvairius fizinius reiškinius. Jų mažas dydis, didelis patvarumas padeda mums juos naudoti nešiojamoje elektronikoje. Šiandien jutikliai yra įtampai, slėgiui, temperatūrai, spalvai ir kt. matuoti jėgos jutikliai buvo užpatentuoti 1977 m. Koks yra jėgos vienetas SI?