力傳感器主要的組成：

1---力敏元件(即彈性體，常見的材料有鋁合金，合金鋼和不銹鋼)。

2---轉(zhuǎn)換元件(最為常見的是電阻應(yīng)變片)。

3---電路部分(一般有漆包線，pcb板等)。

力能夠產(chǎn)生多種物理效應(yīng)，可采用多種不同的原理和工藝，針對不同的需要設(shè)計制造力傳感器。力傳感器主要有：(1)被測力使彈性體(如彈簧、梁、波紋管、膜片等)產(chǎn)生相應(yīng)的位移，通過位移的測量獲得力的信號。(2)彈性構(gòu)件和應(yīng)變片共同構(gòu)成傳感器，應(yīng)變片牢固粘貼在構(gòu)件表面上。彈性構(gòu)件受力時產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片電阻值變化(發(fā)生應(yīng)變時，應(yīng)變片幾何形狀和電阻率發(fā)生改變，導(dǎo)致電阻值變化)，通過電阻測量獲得力的信號。應(yīng)變片可由金屬箔制成，也可由半導(dǎo)體材料制成。(3)利用壓電效應(yīng)測力。通過壓電晶體把力直接轉(zhuǎn)換為置于晶體兩面電極上的電位差。(4)力引起機械諧振系統(tǒng)固有頻率變化，通過頻率測量獲取力的相關(guān)信息。(5)通過電磁力與待測力的平衡，由平衡時相關(guān)電磁參數(shù)獲得力的信息。

力傳感器主要分類

應(yīng)變管式

石英力傳感器 在筒壁上貼有2片或4片應(yīng)變片，其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為測量應(yīng)變片。當(dāng)沒有壓力時 4片應(yīng)變片組成平衡的全橋式電路;當(dāng)壓力作用于內(nèi)腔時,圓筒變形成“腰鼓形”,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關(guān)系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到應(yīng)變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應(yīng)變管式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、適用性強，在火箭彈、炮彈和火炮的動態(tài)壓力測量方面有廣泛應(yīng)用。

膜片式

它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時，中心處徑向應(yīng)變和切向應(yīng)變均達到正的最大值，而邊緣處徑向應(yīng)變達到負的最大值，切向應(yīng)變?yōu)榱?。因此常把兩個應(yīng)變片分別貼在正負最大應(yīng)變處，并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。采用圓形箔式應(yīng)變計(見電阻應(yīng)變計)則能最大限度地利用膜片的應(yīng)變效果。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產(chǎn)品是將彈性敏感元件和應(yīng)變片的作用集于單晶硅膜片一身，即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴散制作電阻條，并采用周邊固定結(jié)構(gòu)制成的固態(tài)壓力傳感器(見壓阻式傳感器)。

應(yīng)變梁式

測量較小壓力時，可采用固定梁或等強度梁的結(jié)構(gòu)。一種方法是用膜片把壓力轉(zhuǎn)換為力再通過傳力桿傳遞給應(yīng)變梁。圖3中兩端固定梁的最大應(yīng)變處在梁的兩端和中點，應(yīng)變片就貼在這些地方。這種結(jié)構(gòu)還有其他形式，例如可采用懸梁與膜片或波紋管構(gòu)成。

組合式

在組合式應(yīng)變壓力傳感器中，彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應(yīng)變元件。感受元件把壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到彈性應(yīng)變元件應(yīng)變最敏感的部位，而應(yīng)變片則貼在彈性應(yīng)變元件的最大應(yīng)變處。實際上較復(fù)雜的應(yīng)變管式和應(yīng)變梁式都屬于這種型式。感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等，彈性應(yīng)變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、 環(huán)形梁、薄壁筒等。它們之間可根據(jù)不同需要組合成多種型式。 應(yīng)變式壓力傳感器主要用來測量流動介質(zhì)動態(tài)或靜態(tài)壓力，例如動力管道設(shè)備的進出口氣體或液體的壓力、內(nèi)燃機管道壓力等等。

提高力傳感器精度 - 補償

溫度將會使4個應(yīng)變片的應(yīng)變信號(電阻)在相同方向和程度變化。

力傳感器補償 因為兩個正向應(yīng)變和兩個負向應(yīng)變被列入等式，因此溫度將不會產(chǎn)生輸出信號。

剩下微小的殘余誤差可以通過連接到惠斯通電橋上特殊的鎳金屬來進行修正。

另外，應(yīng)變片需要進行溫度對靈敏度的補償 (TCS)。等溫度變化時，材料的 E 模量 將會降低，導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)變。另外，應(yīng)變片的靈敏度依賴于溫度。在高溫狀況下電阻的補償將產(chǎn)生更大的壓降。這將降低惠斯通電橋的輸出信號。

在負載狀態(tài)下，線性誤差 也將產(chǎn)生變化。這可以通過對彈性體材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及選擇精確的測量點來完成。

圖 中 列出了補償方法的總結(jié)。除了以上描述的 TKzero 和 TCS,也可以通過調(diào)整對線性和靈敏度進行補償.

力傳感器應(yīng)用領(lǐng)域

稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱重安全可靠;另一方面要考慮廠家的建議，對于傳感器制造廠家來講，它一般規(guī)定了傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式、彈性體的材質(zhì)等。

譬如鋁合金懸臂梁傳感器適合于電子計價秤、平臺秤、案秤等;鋼式懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤、分選秤等;鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡等;柱式稱重傳感器適用于汽車衡、動態(tài)軌道衡、大噸位料斗秤等。

稱重傳感器主要應(yīng)用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安全過載報警、材料試驗機等領(lǐng)域。如電子汽車衡、電子臺秤、電子叉車、動態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計價秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。

如何更換力傳感器

在稱重傳感器實際使用過程中，有時會遇到超載、沖擊等情況，造成傳感器塑性變形，影響計量準確度，嚴重時，還會導(dǎo)致傳感器損壞，無法正常使用，這時就需要更換傳感器了。此時我們應(yīng)當(dāng)如何操作呢?更換的時候還需要注意哪些問題?下面專家就這個問題和大家分享一下。

稱重傳感器能夠更換的前提是施加力的軸線與傳感器的受力軸線重合，這是第一點。

隨著額定載荷的增大，稱重傳感器輸出的微伏/分度信號是減小的，而不是隨著額定載荷的增大，輸出信號也增大。這一點往往被忽略。所以在更換傳感器時，應(yīng)盡可能用和原來一樣載荷的傳感器。若想更換載荷稍大一點的，就要注意電子秤的稱重儀表量程是否可調(diào):如果是不可調(diào)的舊式顯示儀表，會因為換成載荷較大的傳感器，輸出的微伏/分度信號變小，不能滿量程輸出、顯示，撥碼調(diào)整達不到目的而不能使用;如果是量程可調(diào)的稱重傳感器，換成載荷較大的傳感器后，則可通過設(shè)定量程，按說明書調(diào)試使用。同時應(yīng)注意，如果傳感器的額定載荷過大，輸出的微伏/分度信號過小，容易降低秤的靈敏度。

對于在第二傳力聯(lián)桿中安裝S形傳感器的機電結(jié)合秤，應(yīng)注意：重新安裝傳感器后的聯(lián)桿長度與原來的聯(lián)桿長度一致。從另一方面說，就是要保證第一傳力杠桿水平且聯(lián)桿與第一傳力杠桿垂直成90度角。如果有偏差，將直接影響秤的準確度和靈敏度。聯(lián)桿長度過長，將會出現(xiàn)"秤大"現(xiàn)象;過短，將會出現(xiàn)"秤小"現(xiàn)象。此時還應(yīng)注意，聯(lián)桿必須處于自由懸掛狀態(tài)，不可與其它物體摩擦，以免影響秤的靈敏度。

機電結(jié)合秤在更換傳感器后的調(diào)試中，應(yīng)在機械秤調(diào)試準確的基礎(chǔ)上按稱重顯示儀表說明書進行。

無論是電子秤或機電結(jié)合秤，在更換傳感器后，都必須經(jīng)過檢定合格后方可使用。

以上方案除了針對一般的稱重傳感器有效外，還對S形傳感器有效。稱重傳感器需要更換的情況在使用的時候經(jīng)常會遇到，只要按照上面的操作，即使更換傳感器也不會對測量造成影響。