推或拉，可能如果這是動(dòng)作，并且該領(lǐng)域是電子學(xué)，則涉及力傳感器。簡(jiǎn)而言之，力傳感器是將機(jī)械力輸入轉(zhuǎn)換為電輸出信號(hào)的傳感器。壓電力傳感器用于諸如沖擊，高速壓縮，振蕩和張力的測(cè)量。

應(yīng)用于傳感元件的力會(huì)影響材料的原子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電荷和輸出信號(hào)分離。力傳感器用于各種汽車(chē)應(yīng)用，例如制動(dòng)器，氣囊，速度控制，懸架和變速器。他們擁有廣泛的醫(yī)療，游戲，工業(yè)和航空航天用途。

有許多類(lèi)型的傳感器測(cè)量力，傳感器內(nèi)檢測(cè)力的事件分為三大類(lèi)：

應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器

壓電晶體

通過(guò)壓力測(cè)量

應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是最常見(jiàn)的力傳感器。應(yīng)變計(jì)響應(yīng)于其所處的應(yīng)變，而元件的形狀和彈性構(gòu)成由施加的力產(chǎn)生的應(yīng)變的大小。應(yīng)變計(jì)包括電阻應(yīng)變計(jì)，箔應(yīng)變計(jì)，薄膜應(yīng)變計(jì)，半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)和電線應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)用于測(cè)量靜態(tài)力。

壓電晶體力傳感器與電荷放大器一起使用，以將形成在晶體表面上的電荷積分到與施加的力成比例的給定且可測(cè)量的信號(hào)。這些傳感器的獨(dú)特之處在于它們是不需要電源的有源傳感器，并且容易生成信號(hào)而不會(huì)導(dǎo)致力測(cè)量路徑的幾何變化。它們具有高頻響應(yīng)能力，適合動(dòng)態(tài)測(cè)量，但由于電荷放大器的電荷泄漏，也稱(chēng)為漂移，它們無(wú)法準(zhǔn)確地執(zhí)行靜態(tài)測(cè)量。它們尺寸小，可在很寬的溫度范圍內(nèi)良好運(yùn)行，通常用于測(cè)量振動(dòng)，沖擊和高速拉伸和壓縮。

通過(guò)液壓稱(chēng)重傳感器或氣動(dòng)稱(chēng)重傳感器實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。在第一種情況下，液壓測(cè)力傳感器通常填充有已經(jīng)具有特定預(yù)載壓力的油。通過(guò)向裝載構(gòu)件施加力來(lái)增加流體壓力，從而在壓力計(jì)刻度盤(pán)上測(cè)量或顯示結(jié)果。鑒于它們獨(dú)立的性質(zhì)并且它們不需要外部電源，它們可以用于潛在的爆炸性環(huán)境中。相比之下，氣動(dòng)測(cè)力傳感器類(lèi)似于其液壓負(fù)載表面，除了力施加到柔性材料（或活塞）的隔膜的一側(cè)，并且力通過(guò)另一側(cè)的氣動(dòng)壓力來(lái)平衡。在此，空氣壓力被施加到腔室并且其構(gòu)造直到其等于腔室上的緊密配合蓋上的力。增加的壓力提升蓋子和空氣逸出，直到存在壓力平衡。平衡時(shí)腔室內(nèi)的壓力表示蓋子上的力，結(jié)果在氣動(dòng)壓力表盤(pán)上讀數(shù)。

今天有幾個(gè)力傳感器的例子具有其前輩中通常不具備的功能。例如，在過(guò)去，壓阻式稱(chēng)重傳感器非常昂貴。然而，今天，Measurement Specialties FC22壓縮稱(chēng)重傳感器（圖1）等部件的成本和性能突破開(kāi)辟了新的市場(chǎng)和應(yīng)用。

圖1：FC22系列壓縮稱(chēng)重傳感器。

FC22系列采用與高溫玻璃融合的微機(jī)械硅壓阻式應(yīng)變片，制成高性能不銹鋼基板。基礎(chǔ)技術(shù)消除了傳統(tǒng)稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)中使用的對(duì)年齡敏感的有機(jī)環(huán)氧樹(shù)脂，提高了預(yù)期壽命和穩(wěn)定性。該裝置測(cè)量直接力并在非常低的應(yīng)變水平下操作。特點(diǎn)包括體積小，噪音低，超高范圍能力，高可靠性，低偏轉(zhuǎn)，快速響應(yīng)時(shí)間，以及10到100磅范圍。應(yīng)用包括醫(yī)用輸液泵，機(jī)器人末端執(zhí)行器，可變力控制，負(fù)載和壓縮傳感，健身器械，泵，接觸傳感和稱(chēng)重。

Parallax FlexiForce 30056傳感器（圖2）具有0.375英寸的有源感應(yīng)區(qū)域。傳感器末端的直徑圓。導(dǎo)電引線很容易連接到面包板或通孔區(qū)域，它具有理想的A/D轉(zhuǎn)換輸出，其中0 V無(wú)力，4.2 V為100 lbs。

圖2：Parallax FlexiForce 30056傳感器。

特別有益的是它所針對(duì)的應(yīng)用范圍，包括工業(yè)自動(dòng)化，可用于機(jī)器人握力，壓縮成型和汽車(chē)產(chǎn)品，包括安全氣囊力和安全帶張緊器。醫(yī)療應(yīng)用包括鉗子閉合和繃帶/鑄造壓力，其他用途包括報(bào)警系統(tǒng)，操縱桿手柄，觸摸板，防風(fēng)雨密封條和條帶。

霍尼韋爾FS系列（圖3）是一系列薄型力傳感器，可在緊湊的商用級(jí)封裝中提供可靠的力傳感性能。該傳感器采用低功率，無(wú)放大，無(wú)補(bǔ)償?shù)幕菟雇姌?a target="_blank">電路設(shè)計(jì)，可在整個(gè)力范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的毫伏輸出。

圖3：FSS低剖面力傳感器引腳排列。

傳感器將來(lái)自應(yīng)用的力通過(guò)不銹鋼球直接集中到硅傳感元件上;阻力的大小與施加的力的大小成比例地變化。包裝設(shè)計(jì)采用彈性技術(shù)和工程模塑塑料，在力的作用下，負(fù)載激勵(lì)能力為4.5/5.5 kg。不銹鋼球適用于各種應(yīng)用，包括醫(yī)用輸液泵，閉塞檢測(cè)，腎透析機(jī)，可變張力控制和機(jī)器人末端執(zhí)行器。

Interlink的FSR 400系列（圖4）由單區(qū)力感應(yīng)電阻（FSR）聚合物厚膜（PTF）器件組成，可以通過(guò)增加施加在傳感器表面的力來(lái)降低電阻。該器件的靈敏度經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可用于汽車(chē)電子，醫(yī)療系統(tǒng)，工業(yè)應(yīng)用，機(jī)器人甚至樂(lè)器等電子設(shè)備的人體觸摸控制。

圖4：Interlink FSR 400系列圓形力感應(yīng)電阻器。

在0.35 mm處，傳感器是超薄的，直徑為7.62 mm。它具有低至0.1 N的驅(qū)動(dòng)力和10 N的靈敏度范圍。其高度可重復(fù)的力讀數(shù)低至初始讀數(shù)的2％。該系列還提供各種定制尺寸。我們已經(jīng)探索了最近宣布的大量力傳感器產(chǎn)品的樣本。在生物醫(yī)學(xué)傳感中可以看到進(jìn)展，其中可穿戴力板系統(tǒng)使用小型三軸力傳感器，機(jī)器人應(yīng)用來(lái)確定外骨骼運(yùn)動(dòng)，以及創(chuàng)新用途觸覺(jué)傳感中的力控制這些設(shè)備的可承受性和性能都在急劇增加，并且力傳感器的使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其重復(fù)任務(wù)和惡劣環(huán)境的歷史用途。