Zasada działania i skład czujnika siły składają się z trzech części: jednego lub większej liczby elastomerów, które mogą powodować odkształcenie po poddaniu działaniu siły, obwodu mostkowego (takiego jak mostek Wheatsdena), który może wykryć to odkształcenie, kleju, który może przymocować tensometr oporowy do elastomeru i przewodzić wielkość odkształcenia oraz uszczelniacz chroniący obwód elektroniczny.
Chińska nazwa: Czujnik siły
Materiał: stop aluminium, stal stopowa i stal nierdzewna
Charakterystyka materiału: spójne odkształcenie i odzyskiwanie odkształceń, działanie antykorozyjne
Czynniki mające wpływ: pełzanie elastomeru i temperatura czujnika Proces pracy Tensometr przyczepiony do elastomeru pod działaniem sił zewnętrznych powoduje odkształcenia i zmiany rezystancji. Zmiany oporu powodują, że mostek Wheatsdena traci równowagę i wytwarza sygnał liniowy proporcjonalny do siły zewnętrznej.
Materiał: Elastomer
Elastyczny materiał czujnika siły jest zazwyczaj wykonany z metalu. Większość materiałów, które można wybrać, to stop aluminium, stal stopowa i stal nierdzewna. Materiał stopowy charakteryzuje się zarówno sztywnością zapewniającą stałe odkształcenie i odzysk, jak i dobrą odpornością na warunki atmosferyczne i korozję. Głównym wymaganiem stawianym elastomerowi jest możliwość dokładnego przekazywania informacji o naprężeniach oraz utrzymywania spójności odkształceń i całkowitego resetowania po przyłożeniu tego samego naprężenia. Materiały tensometru i elementu oporowego Skład tensometru oporowego jest złożony i stanowi złożony produkt produkcyjny. Kombinacja podłoża tensometru i naprężonej miedzi zmienia się szybko. Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi szczepu, obecnie dostępnych jest około tysiąca produktów. Ogólnie rzecz biorąc, podłoże wykorzystuje materiał polimerowy z miedzią Conco o wysokiej czystości. Concoco na podłożu to poddane obróbce optycznej i wytrawione druty z siatki rezystancyjnej o różnych odkształceniach indukcyjnych. Dlatego jakość tensometru oporowego nie jest związana tylko z materiałem podstawowym i czystością metalu kompozytowego, ale także z takimi czynnikami, jak proces kompozytowy, technologia i procesy trawienia, trawienie materiałów chemicznych, procesy i materiały po obróbce. Materiał kleju łatowego W kleju do łatek rezystancyjnych tensometrycznych wykorzystuje się głównie dwuskładnikowe kleje polimerowo-epoksydowe. Działanie polimerowych produktów chemicznych jest ściśle powiązane z fizycznymi i chemicznymi wskaźnikami każdego składnika, takimi jak czystość, struktura i wielkość łańcucha molekularnego, czas przechowywania, stosunek składników, modyfikacja molekularna, metoda mieszania, czas mieszania i dojrzewania, czas utwardzania, temperatura utwardzania, dodatki i wartości procentowe itp. Materiał uszczelniacza Na wczesnych etapach czujników pomiaru siły, gdy stosowana jest technologia spawania i niewystarczający sprzęt, stosuje się specjalne serie uszczelniaczy z kauczuku silikonowego. Guma Giardo ma długoterminową stabilność chemiczną, dzięki czemu ma doskonałe właściwości, takie jak odporność na korozję, odporność na wilgoć, odporność na starzenie, odporność na izolację i od dawna jest produktem pierwszego wyboru dla wszystkich uszczelniaczy. Materiał drutu czujnika siły jest nadal częścią czujnika siły. Metalowy materiał drutu czujnika siły jest wykonany, a różnice w jakości domowych urządzeń elektrycznych są odczuwalne przez każdego. W końcu przewodnik jest drogą do zasilania mostu, wyjścia sygnału i kompensacji napięcia wzbudzenia długiej linii. Posrebrzany drut jest lepszy niż drut miedziany, a drut miedziany jest lepszy niż drut aluminiowy, a jego efekt jest oczywisty. W obliczu coraz większej liczby zakłóceń, takich jak różne fale o wysokiej częstotliwości i fale radiowe, doskonałe ekranowanie czujników pomiaru siły jest również ważną metodą ochrony stabilności sygnału. Ponadto erozja środowiska, inwazja owadów i szczurów, środki zmniejszające palność i płomienie itp. również wymagają, aby materiały warstwy ochronnej czujnika były antykorozyjne, odporne na owady, ognioodporne i przeciwwybuchowe, a nawet wymagane są zabezpieczenia pancerza, ochrona obudowy i inne metody. Materiały i metody uszczelniania przewodów oraz każdy element czujnika siły będą miały wpływ na ostateczną wydajność techniczną czujnika. Niektóre czujniki siły wykorzystują jedynie proste metody mocowania, aby uniknąć ruchu przewodów czujnika i uszkodzenia mocowania obwodu elektronicznego czujnika. Niektóre czujniki siły o bardzo krótkich drogach przewodzenia można mocować jedynie za pomocą uszczelek klejowych. Jeżeli jednak czujnik siły o większej objętości i masie nie zostanie odpowiednio zamocowany lub uszczelniony, to właśnie w tym przypadku czujnik siły najprawdopodobniej spowoduje awarię. Szczególnie podczas montażu drutów mocujących głowicę uszczelniającą materiał łącznika i siła mocowania będą miały również wpływ na końcowe parametry techniczne czujnika siły. Obserwatorzy odkryli, że do montażu klejów uszczelniających używa się niewielu elementów złącznych, które pozwalają uniknąć naprężeń szczątkowych spowodowanych mocowaniem siłą mocowania i nie powodują wycieków z powodu niewystarczającej siły mocowania.
