上海方瑞仪器有限公司

力传感器，也常叫测力传感器、载荷传感器，核心作用是把拉力、压力、剪切力、扭矩等力学载荷，转换成电压、电流、数字信号，是工业、测试设备感知力学载荷的基础元器件，相当于机械设备的触觉感知单元。

一、产品分类
1.按测量维度
①单轴力传感器：仅测单一方向拉力/压力，包含S型、柱式、轮辐、悬臂梁等结构，成本低，是称重、压装、材料试验最常用型号。
②二维/三维力传感器：可同时采集2～3个正交方向的力，用于多向剪切、足部测力、夹具接触力检测。
③六维力传感器（多维力传感器）：同时采集三轴力+三轴力矩，也就是前面提到的多维力传感器，多用于协作机器人、精密装配、风洞测试。
④扭矩传感器：专门测量旋转力矩，分静态扭矩与动态扭矩，用于电机、拧紧机、传动系统测试。
⑤薄膜压力传感器：柔性薄型结构，适合分布压力、触觉点阵检测，量程偏小。
2.按核心原理
①应变式（市场主流）：应变片粘贴在精密弹性体上，受力产生微小形变，应变片电阻发生变化，通过惠斯通电桥输出信号。优点是线性好、稳定性强、静态测量精度高，可覆盖毫牛到大吨位载荷；缺点是动态带宽有限，需要定期标定。
②压电式：依托晶体压电效应，受力产生电荷信号，适合动态冲击、高频振动测试，像碰撞试验、冲击力检测；不适合长时间静态载荷测量，电荷会缓慢漂移，需要配套电荷放大器。
③压阻式：半导体硅材料受力后电阻率改变，体积小巧、响应快，多用于微型测力、触觉传感。
④电容式/光纤式：抗电磁干扰能力突出，适合强电磁、高温等特殊环境，光纤型在航空航天、强干扰测试场景使用较多，价格偏高。

二、应用场景
1.工业自动化：伺服压装机、装配力监测、包装设备、料斗称重、张力控制；
2.机器人领域：协作机器人力控打磨、拖动示教、末端夹持力反馈（六维力）；
3.材料与力学试验：材料试验机、零部件强度测试、疲劳试验；
4.汽车行业：底盘测试、轮毂六分力、座椅载荷、碰撞冲击力检测；
5.航空航天：风洞测力、结构载荷监测、航天器力学试验；
6.医疗与科研：康复设备、机器人力反馈、生物力学测力平台。

三、力传感器使用要求：
1.简单测试方法：保持受力30分钟，卸载后，观察零点恢复速度及归零时间。
2.高度及直径：由于微型传感器，金属弹性体体积X制，所受到的力的大小，将直接影响金属承载能力。
3.固定螺孔：有无固定螺孔，在微型传感器上的螺孔，不仅要求金属材质，而且加工难度增加，尤其17-4PH不锈钢的加工。
4.金属弹性体：看起来只是个金属，但这才是受力载体，弹性体的材质，是传感器受力强度、耐久性、零点、线性、蠕变性、抗过载、等等技术性能可K的保Z。
5.受力端点R：这个是区分。普通加工为简单平面，没有弧面，这样，根本无法保Z受力的1致性，不能弧面切点受力，受力压强随受力面变化而变化。

四、使用维护要点
1.安装保证对中，避免附加弯矩、侧向载荷；
2.应变式传感器需要定期计量标定，一般一年一次；
3.避免持续超载与反复冲击，防止弹性体形变；
4.信号线做好屏蔽布线，减少现场电磁干扰带来的数据漂移。

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