Ano ang Force Sensor? Anong mga Uri ang Meron?

Ano ang Force Sensor? Anong mga Uri ang Meron?

Ang puwersa ay ang direktang sanhi ng mga pagbabago sa paggalaw ng bagay. Ang isang force sensor ay maaaring makakita ng iba't ibang mekanikal na dami tulad ng tension, pull, pressure, weight, torque, internal stress, at strain. Karaniwan, ang isang sensor ng puwersa ay binubuo ng isang sensitibong elemento at isang elemento ng transduction. Ito ay isang aparato o kagamitan na may kakayahang madama ang tinukoy na data ng pagsukat at i-convert ito sa mga magagamit na signal ayon sa ilang mga patakaran.

 

Sa bagong panahon na ito, nakahanap ang mga force sensor ng malawakang aplikasyon, lalo na sa mga industriyal na larangan. Upang epektibong magamit ang mga sensor ng puwersa, dapat magkaroon ng isang mahusay na pag-unawa sa kanilang kahulugan at mga pag-andar. Kaya, ano nga ba ang force sensor, at anong mga uri ang naroon? Mag-explore tayo!

 

Ang mga force sensor ay may maraming uri at maaaring ikategorya batay sa iba't ibang mga pisikal na epekto at mga prinsipyo ng pagtuklas sa mga resistance strain sensor, piezomagnetic sensor, at piezoelectric sensor.

 

1. Mga Strain Gauge Force Sensor:  

  - Ang mga strain gauge force sensor ay malawakang ginagamit sa lahat ng force sensor. Nag-aalok ang mga ito ng mataas na katumpakan ng pagsukat at masusukat ang parehong maliit at malalaking dynamic at static na puwersa, na bumubuo ng halos 90% ng lahat ng mga sensor. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga strain gauge force sensor ay katulad ng sa mga strain gauge pressure sensor. Binubuo ang mga ito ng isang nababanat na sensitibong elemento at mga strain gauge na nakakabit dito. Kino-convert muna ng mga sensor na ito ang sinusukat na puwersa sa strain ng elastic na elemento, pagkatapos ay ginagamit ang resistance strain effect upang sukatin ang strain, at sa gayon ay binabasa ang output.

 

2. Mga Piezomagnetic Force Sensor:

  - Kapag ang mga ferromagnetic na materyales ay sumasailalim sa panlabas na tensile o compressive forces, nagbabago ang kanilang magnetic permeability sa laki at direksyon ng stress. Sa ilalim ng mga puwersa ng makunat, ang magnetic permeability ay tumataas sa direksyon ng puwersa at bahagyang bumababa nang patayo sa direksyon ng puwersa. Sa ilalim ng compressive forces, ang mga pagbabago ay kabaligtaran. Ang pisikal na kababalaghan na ito, na kilala bilang magnetostrictive effect ng mga ferromagnetic na materyales, ay maaaring gamitin para sa pagsukat ng puwersa.

 

3. Mga Piezoelectric Sensor:

  - Maaaring masukat ng mga piezoelectric sensor ang iba't ibang dynamic na puwersa, mekanikal na epekto, at vibrations. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga acoustics, gamot, mekanika, at maritime field dahil sa kanilang maliit na sukat, magaan, mataas na frequency na tugon, at mataas na ratio ng signal-to-noise. Batay sa hugis, ang mga load cell (isang uri ng force sensor) ay maaaring uriin sa cantilever load cell, S-type sensor, plate load cell, box sensor, at spoke-type sensor.  

 

Nakapasok ang mga force sensor sa malawak na hanay ng mga field, kabilang ang paggalugad ng mapagkukunan, paggalugad sa dagat, pagpapaunlad ng kalawakan, industriyal na produksyon, proteksyon sa kapaligiran, medikal na diagnostic, bioengineering, at maging ang pangangalaga sa mga relik ng kultura. Hindi pagmamalabis na sabihin na halos lahat ng modernong proyekto sa engineering, mula sa malawak na kalawakan hanggang sa malalim na dagat at iba't ibang kumplikadong sistema ng engineering, ay umaasa sa iba't ibang mga sensor ng puwersa.