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本文由環球電氣之家整理

一般需要測試不同產品的沖擊力所使用的傳感器也會有所不同。但也有很多人不太了解不知道選用什么樣的傳感器比較好。他又能否直接進行測量么。為此本文介紹了幾款測試沖擊力的傳感器，在你選擇的時候有所參考。

目前在測量動態力、沖擊力的傳感器主要有應變式沖擊力傳感器、壓電式沖擊力傳感器兩種，在實際沖擊力測量過程究竟應如何選擇呢？

應變式沖擊力傳感器是將沖擊過程的彈性變形轉換成應變電阻的變化，通過惠斯通橋路、放大調理電路將變化轉換為測量電路可識別的信號。

壓電材料在沖擊過程晶體表面產生正負電荷，電荷量與受沖擊力大小成正比，電荷通過外置的電荷放大電路轉換為后端采集電路可識別的電壓，壓電式沖擊力傳感器是依據壓電效應設計的。

壓電式沖擊力傳感器：由于采用壓電陶瓷、壓電石英材料，壓電沖擊力傳感器的剛度更大，結構更小，并且擁有更高的固有頻率，適合動態測量。采用壓電傳感器測量時，壓電材料產生電信號，但幾乎不產生位移。壓電傳感器的靈敏度不依賴尺寸和壓電材料結構，而是依賴使用的壓電材料類型和幾何形狀。

實際應用過程的選擇

在力加載過程中，壓電傳感器只有非常小的變形，具有極高的剛度。這導致去具有很高的諧振頻率，非常適合用于動態測試。但是，完整的測量鏈對于動態特性是非常關鍵的。因此，安裝傳感器的部件需要有更大的質量，并且其對系統的整體質量和截止頻率具有一個較大的沖擊，避免附加質量引起結構振動、沖擊形態的變化。另外，電荷放大器的帶寬取決于電荷，因此，在進行較大的力測量導致的高電荷反過來會限制帶寬。

在較大額定力情況下，應變傳感器具有更高的截止頻率。小量程的力傳感器的彈性體更軟，結構剛度小， 諧振頻率也就更低。但是，進行小量程力進行快速測試時，壓電力傳感器是第一選擇，而對于較大的力是，應該選擇應變原理的傳感器。

標定任務

連接應變傳感器的放大器可以進行多種誤差補償。包括 溫度對靈敏度和零點的補償以及線性和彎矩誤差等。 因此，應變傳感器非常適合高精度靜態標定， 通過彈性體結構可以實現 更高的可重復性。因此，對于力學標定來說，基于應變原理的傳感器是唯一選擇。壓電式力傳感器在安裝過程采用螺栓安裝，實際產生沖擊力時螺栓會分流沖擊力，用戶在實際使用時不能使用傳感器廠家提供的出場參數，需與結構件安裝后整體標定，標定一般采用沖擊加速度法和應變等效沖擊法。

高初始負載

在力施加過程中，如果需要，壓電傳感器產生的電荷可以短路。電荷放大器輸入狀態可以顯示為零。因此，電荷放大器的輸入范圍可以不受高初始負載影響。因此，壓電傳感器可以在高初始負載狀態下 維持高精度。

在惡劣環境下

一些應變力傳感器具有IP68保護等級。緊致密封的外殼保護靈敏的應變片。這讓其可以用于惡劣的環境中。壓電傳感器的電纜可以采用特殊的防護來保證其連接，來保證其操作安全性。

高精度測量

現代力傳感器都具有很高的精度，應變傳感器的誤差僅有200 ppm。壓電傳感器具有稍高的線性誤差，一般為滿量程的0.5%。其限制主要來自于漂移，通過對整個量程的標定，可以使其獲得更高的精度。

空間受到限制

壓電傳感器結構非常緊湊，例如CLP系列高度僅有4 mm。因此非常適合集成到現存系統中。盡管其精度比較低，但是在空間要求較高的應用中，壓電傳感器應該是首選。

以上文章由傳感器行業垂直互聯網平臺環球電氣之家，傳感器交易實效平臺www.buysensor.com

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