二维力传感器的主要构造和工作原理，使用中需要注意的要点

2023-07-04

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二维力传感器是一种可以测量物体在平面中受到的力的传感器。它是由感应电桥和力敏元件构成的，主要用于测量机械系统中的力、力矩和重心位置等参数。下面是关于二维力传感器的主要构造和工作原理，以及使用中需要注意的要点的详细介绍。

主要构造，二维力传感器的主要构造包括感应电桥和力敏元件。感应电桥是由四个电阻组成的电桥，其中两个电阻是力敏元件的横向电阻，另外两个电阻是传感器固定基座上的横向电阻。力敏元件通常是由应变计、电阻应变计或电容应变计等构成的，用于感知物体受力时产生的应变。它们可以根据力的大小和方向，改变电阻或电容的值。在传感器的固定基座上设置有平衡块和挡碍块，用于调整传感器的静态平衡和防止力敏元件因受力过大而损坏。

工作原理，当物体施加在传感器上的力产生变化时，力敏元件会感受到应力，并引起电阻或电容的变化。应变计的阻值或电容计的电容值与物体施加的力成正比。通过测量电阻或电容的变化，就可以确定物体施加的力的大小和方向。传感器的信号电路将感应电桥的输出电阻差转换成电压信号，并通过数字转换器进行数字化处理，然后输出到接收机中进行数据分析和处理。

使用中的注意要点，二维力传感器要避免受到非测力信号的干扰。例如，要保持传感器的固定基座和连接线的稳定，并防止外部物体对传感器施加干扰力。其次，传感器需要定期进行校准。由于应变计和电阻或电容的特性会随时间发生变化，因此需要定期检查和调整传感器的灵敏度和零点。此外，传感器在安装时必须要正确固定。在安装传感器时需要正确调整平衡块和挡碍块的位置，确保传感器在受力时能够保持静态平衡，并防止力敏元件受到过大的应力而损坏。由于受力方向是平面内任意方向，因此在使用传感器时需要注意力的方向和大小的变化，以避免对传感器造成破坏。

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