拉壓力傳感器的類型及其工作原理

S型拉壓力傳感器

S型傳感器采用獨特的雙彎曲梁結構，彈性體形似字母"S"，在受力時產生對稱變形。其核心原理是通過在彈性體四個應變區(qū)粘貼應變片組成全橋電路，當受到拉力或壓力時，應變片電阻值發(fā)生相應變化，輸出與受力大小成比例的電信號。這種設計使其具備雙向測量能力，且抗側向力干擾性能優(yōu)異。主要應用于中等量程的工業(yè)稱重系統(tǒng)、材料試驗機等需要同時測量拉壓力的場合。

柱式拉壓力傳感器

柱式傳感器以圓柱形彈性體為核心部件，應變片沿軸向均勻分布。當軸向力作用時，柱體產生微應變，通過精密布置的全橋應變片檢測形變量。其結構簡單、承載能力強，特別適合大噸位測量。工作原理基于胡克定律，輸出信號與軸向力嚴格成正比。這類傳感器普遍用于地磅、起重機安全監(jiān)測等重型設備，量程可達數(shù)百噸。

ZX型軸銷式傳感器

軸銷式傳感器采用替代式設計，可直接替換機械設備中的原有銷軸。其內部集成應變測量結構，當銷軸承受剪切力時，特殊設計的凹槽部位產生集中應變，通過粘貼的應變片檢測力值。這種原位測量方式既不影響設備原有結構，又能實現(xiàn)直接受力監(jiān)測。主要應用于工程機械連桿、吊裝設備等需要實時監(jiān)測連接部位受力的場合。

微型拉壓力傳感器

微型傳感器采用MEMS工藝制造，將硅基應變片集成在微型彈性結構上。其工作原理與傳統(tǒng)應變片相同，但通過半導體工藝實現(xiàn)毫米級尺寸。特殊的梁膜結構設計使其能檢測毫牛級別的微小力，同時保持較高的固有頻率。這類傳感器主要用于手術機器人、精密裝配等對體積和精度要求高的場合。

輪輻式拉壓力傳感器

輪輻式傳感器采用輪輻狀彈性體設計，受力時輻條產生彎曲變形。其獨特之處在于通過多根輻條分散載荷，使測量不受力作用點位置影響，具備優(yōu)異的抗偏心載荷能力。工作原理是通過檢測輻條的彎曲應變來推算總載荷，應變片呈放射狀對稱布置。這種傳感器特別適合物流分揀設備、沖壓機等存在動態(tài)偏心載荷的工業(yè)場景。

懸臂梁式傳感器

懸臂梁傳感器采用一端固定、另一端自由的結構。當自由端受力時，梁體產生彎曲變形，最大應變發(fā)生在固定端附近。通過在梁的上下表面對稱粘貼應變片組成半橋或全橋電路，可精確測量微小力值。其特點是自然線性度好、靈敏度高，但量程較小。廣泛應用于電子計價秤、醫(yī)療設備等需要高精度小量程測量的領域。

板式拉壓力傳感器

板式傳感器采用薄板狀彈性體，應變片粘貼在板的特定位置。當板面受到垂直力時，產生局部應變集中，通過優(yōu)化應變片布置位置可獲得最佳靈敏度。其特點是結構扁平、安裝空間小，但抗側向力能力較弱。常用于空間受限的嵌入式測量系統(tǒng)，如智能建材、結構健康監(jiān)測等領域。

波紋管式拉壓力傳感器

波紋管式傳感器采用波紋管作為彈性元件，內部充填傳壓介質。當外力作用時，波紋管變形導致內部壓力變化，通過檢測壓力間接測量外力。其特殊之處在于全密封結構，具有優(yōu)異的防腐蝕和防水性能。工作原理基于壓力-力值轉換關系，適用于液壓系統(tǒng)、海洋工程等惡劣環(huán)境下的力值監(jiān)測。