힘 센서란 무엇입니까? 어떤 유형이 있나요?

힘 센서란 무엇입니까? 어떤 유형이 있나요?

힘은 물질 운동 변화의 직접적인 원인입니다. 힘 센서는 장력, 당김, 압력, 무게, 토크, 내부 응력 및 변형과 같은 다양한 기계적 양을 감지할 수 있습니다. 일반적으로 힘 센서는 민감한 요소와 변환 요소로 구성됩니다. 특정 측정 데이터를 감지하고 이를 특정 규칙에 따라 사용 가능한 신호로 변환할 수 있는 장치 또는 장비입니다.

 

이 새로운 시대에 힘 센서는 특히 산업 분야에서 널리 응용되고 있습니다. 힘 센서를 효과적으로 사용하려면 해당 센서의 정의와 기능을 잘 이해해야 합니다. 그렇다면 힘 센서란 정확히 무엇이며 어떤 유형이 있습니까? 탐험해보자!

 

힘 센서는 다양한 유형으로 제공되며 다양한 물리적 효과 및 감지 원리에 따라 저항 변형 센서, 압전 자기 센서 및 압전 센서로 분류할 수 있습니다.

 

1. 스트레인 게이지 힘 센서:  

  - 스트레인 게이지 힘 센서는 모든 힘 센서 중에서 널리 사용됩니다. 이 센서는 높은 측정 정확도를 제공하며 모든 센서의 약 90%를 차지하는 크고 작은 동적 및 정적 힘을 모두 측정할 수 있습니다. 스트레인 게이지 힘 센서의 작동 원리는 스트레인 게이지 압력 센서의 작동 원리와 유사합니다. 이는 탄성 감지 요소와 이에 부착된 스트레인 게이지로 구성됩니다. 이러한 센서는 먼저 측정된 힘을 탄성 요소의 변형으로 변환한 다음 저항 변형 효과를 사용하여 변형을 측정하여 출력을 읽습니다.

 

2. 압전 자기력 센서:

  - 강자성 재료가 외부 인장력이나 압축력을 받을 때, 자기 투자율은 응력의 크기와 방향에 따라 변합니다. 인장력 하에서 자기 투자율은 힘의 방향으로 증가하고 힘 방향에 수직으로 약간 감소합니다. 압축력 하에서는 변화가 반대입니다. 강자성 물질의 자기왜곡 효과로 알려진 이러한 물리적 현상은 힘 측정에 사용될 수 있습니다.

 

3. 압전 센서:

  - 압전 센서는 다양한 동적 힘, 기계적 충격 및 진동을 측정할 수 있습니다. 소형, 경량, 고주파 응답, 높은 신호 대 잡음비로 인해 음향, 의학, 기계, 해양 분야에서 널리 사용됩니다. 로드셀(힘 센서의 일종)은 형상에 따라 캔틸레버 로드셀, S형 센서, 플레이트 로드셀, 박스형 센서, 스포크형 센서로 분류할 수 있습니다.  

 

힘 센서는 자원 탐사, 해양 탐사, 우주 개발, 산업 생산, 환경 보호, 의료 진단, 생명 공학, 문화 유물 보존 등 광범위한 분야에 침투했습니다. 광대한 우주에서부터 심해 및 다양하고 복잡한 엔지니어링 시스템에 이르기까지 거의 모든 현대 엔지니어링 프로젝트는 다양한 힘 센서에 의존한다고 해도 과언이 아닙니다.