หลักการและวัสดุองค์ประกอบของเซนเซอร์วัดแรง

2025-06-04

หลักการและองค์ประกอบของเซ็นเซอร์วัดแรงประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ อีลาสโตเมอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปที่ทำให้เกิดการเสียรูปหลังจากถูกแรง วงจรสะพาน (เช่น สะพาน Wheatsden) ที่สามารถตรวจจับการเสียรูปนี้ได้ กาวที่สามารถยึดเกจวัดความต้านทานบนอีลาสโตเมอร์และควบคุมปริมาณความเครียด และสารเคลือบหลุมร่องฟันที่ปกป้องวงจรอิเล็กทรอนิกส์

ชื่อจีน: เซ็นเซอร์แรง

วัสดุ: อะลูมินัมอัลลอย, เหล็กอัลลอย และสแตนเลส

ลักษณะของวัสดุ: การคืนรูปและการเสียรูปสม่ำเสมอ ประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน

ปัจจัยที่มีอิทธิพล: การคืบของอีลาสโตเมอร์และอุณหภูมิของเซ็นเซอร์ กระบวนการทำงาน หลังจากได้รับผลกระทบจากแรงภายนอก สเตรนเกจที่ติดอยู่บนอีลาสโตเมอร์จะทำให้เกิดการเสียรูปและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน การเปลี่ยนแปลงความต้านทานทำให้สะพาน Wheatsden สูญเสียความสมดุลและส่งออกเป็นสัดส่วนเชิงเส้นกับแรงภายนอก

วัสดุ: อีลาสโตเมอร์

วัสดุยืดหยุ่นของเซนเซอร์วัดแรงโดยทั่วไปทำจากโลหะ วัสดุส่วนใหญ่ที่สามารถเลือกได้คือ อลูมิเนียมอัลลอยด์ เหล็กอัลลอย และสแตนเลส วัสดุโลหะผสมมีทั้งความแข็งเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเสียรูปและการคืนตัวสม่ำเสมอ อีกทั้งยังทนทานต่อสภาพอากาศและการกัดกร่อนได้ดี ข้อกำหนดหลักของอีลาสโตเมอร์คือการสามารถส่งข้อมูลความเค้นได้อย่างแม่นยำ และรักษาความสม่ำเสมอของการเสียรูป และการรีเซ็ตอย่างสมบูรณ์เมื่อใช้ความเค้นเดียวกัน วัสดุสเตรนเกจและองค์ประกอบความต้านทาน องค์ประกอบของสเตรนเกจวัดความต้านทานมีความซับซ้อนและเป็นผลิตภัณฑ์การผลิตแบบคอมโพสิต การรวมกันของซับสเตรตของสเตรนเกจและทองแดงที่ตึงกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ตามข้อกำหนดด้านสายพันธุ์ ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ประมาณพันรายการ โดยทั่วไป พื้นผิวจะใช้วัสดุความเครียดโพลีเมอร์ที่มีทองแดง Conco ที่มีความบริสุทธิ์สูง Concoco บนพื้นผิวได้รับการบำบัดด้วยแสงและสลักลวดกริดตัวต้านทานที่มีการเสียรูปจากการเหนี่ยวนำที่แตกต่างกัน ดังนั้นคุณภาพของสเตรนเกจความต้านทานไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับวัสดุฐานและความบริสุทธิ์ของโลหะคอมโพสิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น กระบวนการคอมโพสิต เทคโนโลยีและกระบวนการแกะสลัก การกัดวัสดุเคมี กระบวนการหลังการบำบัด และวัสดุ วัสดุของกาวแพทช์ กาวสำหรับแพทช์สเตรนเกจตัวต้านทานส่วนใหญ่ใช้กาวซีรีส์อีพ็อกซี่โพลีเมอร์สององค์ประกอบ ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เคมีโพลีเมอร์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับตัวบ่งชี้ทางกายภาพและเคมีของแต่ละส่วนประกอบ เช่น ความบริสุทธิ์ โครงสร้างและขนาดของสายโซ่โมเลกุล เวลาการเก็บรักษา อัตราส่วนส่วนประกอบ การดัดแปลงโมเลกุล วิธีการผสม เวลาในการใช้การผสมและการสุก ระยะเวลาในการบ่ม อุณหภูมิการบ่ม สารเติมแต่งและเปอร์เซ็นต์ เป็นต้น วัสดุของสารเคลือบหลุมร่องฟัน ในระยะแรกของเซ็นเซอร์วัดแรงที่ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมและอุปกรณ์ไม่เพียงพอ จะใช้ชุดน้ำยาซีลยางซิลิโคนพิเศษ ยาง Giardo มีความเสถียรทางเคมีในระยะยาว ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น ต้านทานการกัดกร่อน ต้านทานความชื้น ต้านทานการเสื่อมสภาพ ต้านทานฉนวน และเป็นผลิตภัณฑ์ตัวเลือกแรกสำหรับวัสดุยาแนวทั้งหมดมายาวนาน วัสดุเส้นลวดของเซ็นเซอร์วัดแรงยังคงเป็นส่วนหนึ่งของเซ็นเซอร์วัดแรง วัสดุโลหะของสายเซ็นเซอร์แรงทำมาจาก และทุกคนก็มีประสบการณ์ในด้านคุณภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน ท้ายที่สุดแล้ว ตัวนำคือทางสำหรับจ่ายไฟของสะพาน สัญญาณเอาท์พุต และการชดเชยแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นสายยาว ลวดชุบเงินดีกว่าลวดทองแดง และลวดทองแดงดีกว่าลวดอลูมิเนียม และผลของมันก็ชัดเจนในตัวเอง เนื่องจากมีการรบกวนมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น คลื่นความถี่สูงและคลื่นวิทยุ การป้องกันเซ็นเซอร์วัดแรงอย่างดีเยี่ยมจึงเป็นวิธีการสำคัญในการปกป้องความเสถียรของสัญญาณ นอกจากนี้ การกัดเซาะสิ่งแวดล้อม การบุกรุกของแมลงและหนู สารหน่วงไฟและเปลวไฟ ฯลฯ ยังต้องใช้วัสดุของชั้นป้องกันเซ็นเซอร์ที่ป้องกันการกัดกร่อน กันแมลง กันไฟและระเบิด และแม้กระทั่งการป้องกันเกราะ การป้องกันเคส และวิธีการอื่นๆ ก็ยังจำเป็น วัสดุและวิธีการปิดผนึกสายไฟ และส่วนประกอบแต่ละส่วนของเซ็นเซอร์วัดแรงจะส่งผลต่อประสิทธิภาพทางเทคนิคขั้นสุดท้ายของเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์วัดแรงกดบางชนิดใช้วิธีการยึดแบบง่ายๆ เท่านั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเคลื่อนที่ของสายเซ็นเซอร์ และทำให้การยึดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์เสียหาย เซ็นเซอร์วัดแรงบางชนิดที่มีระยะการนำไฟฟ้าสั้นมากอาจได้รับการแก้ไขด้วยซีลกาวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หากเซ็นเซอร์วัดแรงที่มีปริมาตรมากกว่าและน้ำหนักมากกว่าไม่ได้รับการยึดหรือปิดผนึกอย่างเหมาะสม เซ็นเซอร์วัดแรงมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวได้มากที่สุดที่ทำให้เกิดปัญหาคอขวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อติดตั้งสายยึดหัวซีล วัสดุของตัวยึดและแรงยึดจะส่งผลต่อประสิทธิภาพทางเทคนิคขั้นสุดท้ายของเซ็นเซอร์แรงยึดด้วย ผู้สังเกตการณ์พบว่ามีการใช้ตัวยึดเพียงไม่กี่ตัวในการติดตั้งกาวซีล ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงความเค้นตกค้างที่เกิดจากการยึดติดด้วยแรงยึด และจะไม่ทำให้เกิดการรั่วไหลเนื่องจากแรงยึดไม่เพียงพอ