SANKO山高 什么是力传感器
来源：深圳市京都玉崎电子有限公司
发布时间：2026-08-12 19:16:02
力传感器是一种测量力或负载大小的传感器。
力传感器种类繁多，包括用于测量负载的称重传感器、用于测量管道和设备中压力的压力传感器、安装在机器人指尖上以模拟触觉的力传感器，以及用于测量压力分布的片状传感器。
力传感器的应用
力传感器主要用于测量施加在传感器上的力。虽然它们的基本结构相似，但形状却千差万别，从块状到片状结构不等。
由于其可模制成薄片状或带状，因此可以制成片材或带状，而且只需在传感器背面粘贴双面胶带即可轻松安装。它通常用作机器人手臂末端的触觉传感器，或用于检测键盘等输入设备中的按键操作。
力传感器的原理
力传感器的工作原理因类型而异，但应变式力传感器是一种典型的类型。在应变式传感器中，受力部件具有弹性结构，当受力时，该弹性体会发生轻微形变。
应变片可以检测这种微小的形变。应变片是一根极细的导线，当其所连接的部件发生形变时，导线会变细变长，电阻增大。利用应变片的力传感器的原理就是通过惠斯通电桥电路来检测这种微小的电阻变化。
这里，如果我们用“R（Ω）”表示应变计的电阻值，用“ΔR（Ω）”表示压缩或拉伸引起的电阻变化，那么可以使用以下公式计算应变“ε”。
ΔR / R = K・ε
在该方程式中，“K”是应变系数，它是每个应变片所确定的*比例常数。当在桥式电路中施加电压“E”，应变片的电阻值为“R (Ω)”，并且由于伸长或压缩引起的电阻变化为“ΔR (Ω)”时，输出电压“e”可由以下方程式表示。
e = 1/4・K・ε・E (※ΔR / R = K・ε)
基于上述原理，可以通过测量应变与电压之间的关系来测量施加在传感器上的力。除了应变计之外，压电式力传感器也是一种比较常见的力传感器。压电晶体（例如石英）具有在受到应力时产生电荷的特性。压电传感器通过检测受力压电材料产生的电荷量来确定力的大小。
力传感器的类型
“力传感器”一词指的是任何用于测量力的传感器，因此有很多不同的类型。
1. 称重传感器
称重传感器是一种典型的力传感器，它可以将力转换成电信号。有些制造商将称重传感器与力传感器视为不同的类别。
有些传感器可以同时测量压缩和拉伸，也有一些传感器专门用于测量压缩或拉伸。使用应变片的传感器*为常见。
2. 扭矩计
扭矩计是一种传感器，它通过将力的大小（特别是引起旋转运动的力的大小）转换为扭矩来测量力的大小。扭矩是作用在旋转轴上的力，即引起旋转的力，它表示为力的大小与作用力作用臂长度的乘积。即使力很小，如果作用臂很长，扭矩也会很大。
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