Existuje mnoho fyzikálních zákonů, které jsou založeny na konceptu Síly. Síla, když je aplikována na objekt o hmotnosti m, mění rychlost objektu. Existuje mnoho konceptů souvisejících se silou, jako je tah, odpor a točivý moment. Když je aplikován na objekt, tah zvyšuje rychlost objektu, zatímco Drag snižuje rychlost a Torque generuje změny v rychlosti otáčení objektu. Pokud je v objektu vyvážené rozložení sil, není vidět žádné zrychlení. S pokrokem v technologii je představen senzor, který může pomoci monitorovat sílu, známý jako Force Sensor.
Co je snímač síly?
Sir Franklin Eventoff v 70. letech 20. století zjistil, že některé materiály mohou při působení síly změnit své hodnoty odporu. Tyto materiály byly známé jako rezistory snímající sílu. Tyto materiály se používají k výrobě senzoru, který dokáže měřit Sílu. Snímač síly je snímač, který pomáhá měřit velikost síly působící na objekt. Pozorováním rozsahu změny hodnot odporu odporů snímajících sílu lze vypočítat použitou sílu.
Senzor síly
Pracovní princip
Obecným principem fungování senzorů síly je, že reagují na aplikovanou sílu a převádějí hodnotu na měřitelnou veličinu. Na trhu jsou k dispozici různé typy snímačů síly založené na různých snímacích prvcích. Většina snímačů síly je navržena pomocí odporů snímajících sílu. Tyto snímače se skládají ze snímacího filmu a elektrod.
Pracovní princip rezistoru snímajícího sílu je založen na vlastnosti ‚kontaktního odporu '. Rezistory snímající sílu obsahují vodivý polymerní film, který předvídatelným způsobem mění svůj odpor, když na jeho povrch působí síla. Tento film se skládá z elektricky vodivých a nevodivých částic o velikosti pod mikrometrů uspořádaných do matrice. Když na povrch tohoto filmu působí síla, dotkne se mikroskopická částice senzorových elektrod a změní odpor filmu. Míra změny způsobené hodnotami odporu udává míru použité síly.
Ke zlepšení výkonu rezistorů snímajících sílu se vyvíjí různá úsilí s různými přístupy, jako je minimalizace driftu polymeru, testují se různé konfigurace elektrod, testování senzorem nahrazením polymeru novými materiály, jako jsou uhlíkové nanotrubičky, atd….
Aplikace snímače síly
Hlavní použití snímače síly je měřit velikost použité síly. Pro různé typy aplikací jsou k dispozici různé typy a velikosti snímačů síly. Některé aplikace snímače síly, které používají odpory snímající sílu, zahrnují tlačítka snímající tlak, v hudebních nástrojích, jako senzory obsazení automobilu, v umělých končetinách, v systémech pronace nohou, rozšířené realitě atd.
Příklady snímačů síly
Existuje mnoho typů snímačů síly pro různé typy aplikací. Některé z příkladů silových snímačů jsou Vložte buňky , pneumatické snímače hmotnosti, kapacitní snímače hmotnosti, snímače zatížení tenzometru, hydraulické snímače hmotnosti atd.…
Kromě snímačů síly existuje také kategorie snímačů síly. Hlavní rozdíl mezi snímačem síly a snímačem síly spočívá v tom, že snímač převádí množství naměřené nebo aplikované síly na měřitelný výstupní signál malého elektrického napětí. Zatímco výstup snímače síly není elektrické napětí.
Výhody FSR
Tenzometrický siloměr je snímač síly i snímač síly. Ve srovnání se všemi ostatními silovými senzory poskytují silové senzory s rezistory snímajícími sílu různé výhody, jako jsou malé rozměry, nízké náklady a dobrá odolnost proti nárazům. Vzhledem ke své malé velikosti se používají v přenosné elektronice a vylepšené mobilní interakci. Hlavní nevýhodou těchto senzorů je jejich nízká přesnost, protože jejich měření se liší o 10%.
Senzory pro snímání síly založené na snímačích síly jsou také známé jako FSR. Senzory FSR se používají v dopravních systémech pro měření množství napětí působícího na zboží při jeho přepravě z jednoho místa na druhé. Fungování FSR lze změnit změnou vlastností odporů snímajících sílu.
Rezistory snímající sílu vyžadují malé rozhraní a mohou pracovat ve středně nepřátelském prostředí. Zde jsou formulovány malé vodivé a nevodivé částice, které snižují teplotní závislost snímače, zvyšují trvanlivost povrchu snímače a zlepšují jeho mechanické vlastnosti.
S pokrokem v technologii dnes hrají senzory zásadní roli při měření různých fyzikálních jevů. Jejich malá velikost, vysoká odolnost nám pomáhá používat je v přenosné elektronice. Dnes, senzory jsou k dispozici pro měření napětí, tlaku, teploty, barvy atd rezistory snímající sílu byly patentovány v roce 1977. Co je jednotka síly v SI?
