Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de engenharia moderna e experimentos científicos, o campo da medição mecânica exige mais ferramentas de medição de alta precisão e alta sensibilidade. O medidor de força tridirecional piezoelétrico, como um instrumento capaz de medir a força simultaneamente em três direções, tem sido amplamente utilizado em várias áreas, incluindo monitoramento de saúde estrutural, controle robótico, aeroespacial, indústria automotiva, etc.
Medidor de força tridirecionalEstrutura:
1. Sensores piezoelétricos
Os sensores piezoelétricos são o componente central do forcômetro e geralmente são compostos por vários piezocristales, cada um dos quais é usado para medir a força em uma direção. Para realizar medições em três direções, o layout do sensor geralmente usa uma estrutura de três eixos, onde um sensor piezoelétrico separado é instalado em cada direção do eixo. Estes sensores são capazes de detectar forças ao longo dos eixos X, Y e Z, respectivamente, e convertê-las em sinais elétricos.
2. Estrutura mecânica
A estrutura mecânica é a parte de suporte do forcômetro, que assume a transmissão e distribuição de forças externas. Os sensores piezoelétricos são geralmente incorporados em locais críticos da estrutura para garantir que as forças de diferentes direções sejam detectadas com precisão. A estrutura mecânica deve ser projetada considerando a forma como o sensor é instalado, a forma como as forças externas atuam e seu efeito no sinal de saída do sensor.
3. Sistema de captação de sinal
O sistema de captação de sinal é responsável por obter o sinal de carga elétrica do sensor piezoelétrico e convertê-lo em sinal digital processável. Como o sinal elétrico emitido pelo sensor piezoelétrico é geralmente muito fraco, é necessário usar um pré-amplificador de alta sensibilidade para amplificar o sinal.
4. Sistema de processamento de sinais
O sistema de processamento de sinais amplifica, filtra, decodifica e processa os sinais capturados para garantir que os valores de força de saída sejam precisos e confiáveis. Em um forcômetro tridirecional, o sistema de processamento de sinal precisa combinar dados de sensores em todas as direções para calcular a componente de força em três direções através de modelos matemáticos ou algoritmos.
Características do medidor de força tridirecional:
1. Alta sensibilidade e alta precisão
Como os sensores piezoelétricos são capazes de detectar pequenas mudanças de carga elétrica, é necessário ter uma alta sensibilidade e precisão para medir com precisão as pequenas mudanças de força.
2) Forte em tempo real
Medições mecânicas em tempo real podem ser realizadas para responder rapidamente a mudanças de forças externas. Isso lhe dá uma vantagem em alguns cenários de aplicação que exigem feedback rápido e controle em tempo real.
3. tamanho pequeno, peso leve
Em comparação com os dispositivos de medição mecânica tradicionais, eles geralmente têm um volume menor e um peso mais leve, são fáceis de transportar e instalar e são especialmente adequados para cenários de aplicação com espaço limitado.
Medição sem contato
Os sensores piezoelétricos podem medir a força sem contato, o que significa que não é necessário contato direto com o objeto medido durante o processo de medição, evitando erros causados pelo contato.