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S型拉壓力傳感器的應用（漢中精測）

S型拉壓力傳感器是力敏傳感器中較為常見的一種傳感器，主要用于測固體間的拉力和壓力，因為它的外形S形狀，所以也稱S型稱重傳感器，S型測力傳感器。一般體積較小，常見量程為100-500KG。采用合金鋼或不銹鋼材質(zhì)，膠密封防護處理，安裝容易，使用方便，適用于吊秤、配料秤、機改秤、水泥包裝機、肥料包裝機、液體灌裝機、測力機等測力稱重場合。由于它的性能穩(wěn)定，價格便宜，適用性強，在很多工業(yè)自動化設備上得到廣泛的應用，漢中精測電器CL-YB-68 S型拉壓力傳感器如圖所示。工作原理：彈性體（彈性元件、敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片(轉換元件)也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化(增大或減?。?，再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流)，從而完成了將外力變換為電信號的過程。應用先進的密封工藝，能在一定濕度環(huán)境中工作；具有較強抗扭、抗側和抗偏能力。選用優(yōu)質(zhì)彈性體和采用箔式應變計工藝，使其具有較好的線性度和重復性，并對傳感器零點和靈敏度溫度影響進行了補償，保證了傳感器的長期穩(wěn)定性。漢中精測電器有限責任公司始建于1988年，是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的科技型民營企業(yè)。公司產(chǎn)品廣泛用于石油、化工、航空、航天、礦山、交通、機械、電力、醫(yī)療器械、機器人等領域。主導產(chǎn)品為電阻應變計、應變式傳感器、變送器及與之配套的自控系統(tǒng)。產(chǎn)品種類達3000余種，在智慧城市、現(xiàn)代醫(yī)療、智能工業(yè)裝備等領域都占有一席之地。

基于工業(yè) 4.0 背景下傳感器技術在工業(yè)機器人中的應用

當今世界經(jīng)濟飛速發(fā)展，制造業(yè)水平不斷提高，德國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略則提出了更高的要求。在該戰(zhàn)略中提到的智慧生產(chǎn)則是基于工業(yè)機器人來完成，這就對工業(yè)機器人的需求和要求都有了更高的標準。而在工業(yè)機器人中傳感器技術的應用則直接決定了工業(yè)機器人的先進程度.一、工業(yè)4.0的戰(zhàn)略內(nèi)涵 工業(yè)革命開始于18世紀60年代，經(jīng)歷了工業(yè)1.0（機械化時代）、工業(yè)2.0（電氣化時代，人類開始進入電氣時代，并在信息革命、資訊革命中達到頂峰）、工業(yè)3.0（20世紀后半期，電子計算機技術應用、空間技術快速發(fā)展和原子能的廣泛應用，人類進入信息時代）的發(fā)展。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，新的產(chǎn)業(yè)革命又將來臨，為了提升競爭力，德國政府于2013年在提出了工業(yè) 4.0 的發(fā)展戰(zhàn)略。 工業(yè)4.0 戰(zhàn)略的提出實際上是開始了第四次工業(yè)革命，這次的工業(yè)革命區(qū)別于之前的3次，它的實質(zhì)是以智能制造為主。這次的工業(yè)革命主要是采用通訊技術和空間虛擬系統(tǒng)相結合的方式，使制造業(yè)從信息化時代進入智能化時代。工業(yè)4.0項目包含了3個方面，分別是智能工廠、智能生產(chǎn)以及智能物流。 二、工業(yè)4.0中的重要環(huán)節(jié)之一是工業(yè)機器人的使用1. 工業(yè) 4.0 中工業(yè)機器人的重要作用 將信息化與自動化融合起來應用是“工業(yè)4.0”實施的關鍵。作為重要參與者，工業(yè)機器人在自動化制造過程中的作用毋庸置疑，機器人技術水平的高低直接影響著裝備制造的水平高低。目前很多工業(yè)機器人逐漸代替人工操作，隨著生產(chǎn)機器人采用數(shù)字化技術、物聯(lián)網(wǎng)技術以及采用高精密電阻器生產(chǎn)智能電路，使得機器人操作越來越靈活。從目前來看，制造過程中工業(yè)機器人的作用不言而喻，機器人的身影遍布各個領域。經(jīng)濟的發(fā)展要求制造企業(yè)轉型升級，工業(yè)機器人的廣泛應用則是轉型升級的突破點。據(jù)統(tǒng)計，自2013年以來，中國的工業(yè)機器人應用已在世界的市場份額占比最大，制造領域的工業(yè)機器人使用數(shù)量大幅增加。近年來，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)與工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略的深度結合已成為我國“十三五”戰(zhàn)略的重要組成部分，這使我國的工業(yè)機器人得到了飛速的進展。面對要求更高的裝備制造和不斷升級的自動化工廠，工業(yè)機器人作為自動化設備在工業(yè) 4.0 中的地位不言而喻。 2．工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢 由于在工業(yè)生產(chǎn)過程中對加工的復雜性和精度有了越來越高的要求，所以對機器人和應用程序的要求也在逐漸提高。以前機器人的計算平臺大多為傳統(tǒng)的 PC 平臺或嵌入式平臺，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展到智能手機、平板電腦和其他移動設備。機器人所配備傳感器也由原來的結構型、固態(tài)型發(fā)展到高端智能型。機器人技術采用現(xiàn)場總線通信做為主要的通信方式。 工業(yè)機器人未來如何發(fā)展，美國權威的機器人產(chǎn)業(yè)協(xié)會做了如下的預測。 1）智能傳感器可以在機器人生產(chǎn)的前沿利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術進行信息的采集，來獲得以前生產(chǎn)商無法得到的數(shù)據(jù)。 2）工業(yè)網(wǎng)絡安全尤為重要。由于機器人使用規(guī)模越來越大，它們都需要連接到內(nèi)部系統(tǒng)，這樣就增加了網(wǎng)絡安全的風險。所以要求機器人生產(chǎn)商要對網(wǎng)絡安全加大投入，這樣才能夠保證生產(chǎn)的安全。 3）大數(shù)據(jù)分析成為競爭優(yōu)勢。機器人會是工廠里的主要信息來源，生產(chǎn)廠家應該對采集的信息數(shù)據(jù)進行組織和分析，以采取有效的行動來增強他們的競爭優(yōu)勢。 4）將實現(xiàn)一個開放的自動化體系結構。開放式自動化體系結構的需求增加是由于機器人自動化的應用越來越廣泛。大型企業(yè)與機器人行業(yè)機構開展合作，形成統(tǒng)一的標準，這樣有助于機器人的集成，使機器人的兼容性更好。 5）為了更好地發(fā)揮工業(yè)機器人的作用，在未來會加入虛擬解決方案。 6）協(xié)作機器人會應用更廣泛。協(xié)作機器人不但能安全地與人類一起工作，而且往往比工業(yè)機器人便宜，能力更強，所以制造商會采用更多的協(xié)作機器人。 三、傳感器技術的應用及發(fā)展 1. 傳感器技術與工業(yè)機器人 互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能化都需要大量的信息，這些信息的產(chǎn)生都來自儀器儀表或各種傳感器。沒有測量和測試，智能制造是不可能的。我國智能制造設備的發(fā)展方向主要包括以新型傳感器技術為代表的九項智能基礎通用技術，以及 8 項核心智能測控裝置與部件中應用的新型傳感器及其系統(tǒng)。因此可以看出，傳感器技術非常重要，而其他技術領域也離不開相關數(shù)據(jù)的檢測和測試，測試的準確度、可靠度、實時度是保證智能制造發(fā)展的關鍵。而得到準確的信息都要靠傳感器來進行檢測，因此傳感器技術的進步必將成為工業(yè) 4.0 中的重中之重。 工業(yè)機器人需要傳感器提供機器人自身狀態(tài)、操作對象和工作環(huán)境的準確認知，來執(zhí)行正確地操作。機器人通過內(nèi)部傳感器（位置、位移、速度、加速度）來獲取自身狀態(tài)的信息，然后為機器人控制單元反饋信息，進行下一步的操作。對于外部情況和多操作目標的信息獲取要靠外部傳感器來完成。 2. 工業(yè)機器人中的傳感器技術 1）二維視覺傳感器。 二維視覺傳感器是一個攝像頭，完成檢測移動物體、定位傳送帶上的部件等各種任務。機器人根據(jù)檢測到的零件位置來調(diào)整自身的動作進行生產(chǎn)操作。 2）三維視覺傳感器。 三維視覺系統(tǒng)一般有兩個攝像頭或不同角度的激光掃描儀來探測物體的三維空間。 3）力/力矩傳感器。 機器人的觸覺依靠力/力矩傳感器來完成檢測。主要是用來感知末端執(zhí)行器的力度的大小，從而來調(diào)整操作的位置、力度等相關內(nèi)容，實現(xiàn)生產(chǎn)線的操作。在大部分情況下，由于力/力矩傳感器是處于機器人和夾具之間，所以機器人可以檢測監(jiān)控到反饋到夾具上面的力。 4）碰撞測量傳感器。 碰撞測量傳感器在機器人應用中起到保護安全的作用，它的形式比較多樣。通過檢測相關的環(huán)境信號，可以保證為操作員提供一個安全的工作環(huán)境，在此基礎上，機器人才能開展工作，而可靠性是協(xié)作機器人所必備的。 3. 傳感器技術的發(fā)展趨勢 傳感器技術從產(chǎn)生到廣泛應用基本歷經(jīng)了三個時段。第一個時期為結構傳感器發(fā)展和使用，結構傳感器利用傳感器自身結構參數(shù)在測量時發(fā)生改變來感知和轉換信號。第二個時期是固態(tài)傳感器的發(fā)展和使用，這個時期的傳感器采用特殊材料制成，通過測量時材料的特性發(fā)生變化來代表獲取的信息不同。第三個時期就是現(xiàn)在，智能傳感器正在得到大力的發(fā)展。 傳感器技術的一個重要發(fā)展方向是發(fā)展智能化傳感器。智能傳感器的核心部件是微處理器，與傳統(tǒng)傳感器相比，可以實現(xiàn)信息采集、處理和交換的功能。 1）自補償與自診斷功能。 傳統(tǒng)傳感器存在溫度漂移和輸出非線性的缺點，還需要定期檢查和定期校準，這些都對測量的準確性有一定的影響。而智能傳感器通過軟件計算，自動補償由溫漂和非線性以及環(huán)境因素引起的信號失真，提高傳感器的測試精度，達到最好的測量結果。更加先進的是，智能傳感器還具有自我診斷的功能。 2）信息存儲與記憶功能。 與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能傳感器具備一定的存儲空間，用來存儲相關的參數(shù)、信號和程序。這樣的話自動控制系統(tǒng)控制器就不需存儲上述內(nèi)容，剩余的存儲空間可以存儲其他信息，這樣就提高了控制器自身的性能。 3）數(shù)字輸出功能。 傳統(tǒng)的傳感器大多是模擬輸入和輸出，輸出的信號必須經(jīng)過 A/D 轉換才能進行數(shù)字處理。目前，在工業(yè)控制系統(tǒng)中大多采用數(shù)字控制。智能傳感器則正好符合了控制系統(tǒng)的要求，它采用模擬－數(shù)字轉換電路，直接輸出數(shù)字信號，不需再進行轉換，控制器的信號處理壓力得到了緩解。 4、隨著技術的進步，智能傳感器的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個趨勢：1）微型化。 智能傳感器的一個最主要的發(fā)展走向是微型化。微傳感器的主要特點是體積小、所占的空間不大，生產(chǎn)制造的成本較低，能夠節(jié)省開支，但使用時的可靠性還比較高。一個微傳感器通常會包括中央處理器、微傳感器敏感元件、數(shù)字信號接口以及儲存部件，可以實現(xiàn)自動的補償和校準。大小已進入毫米到微米級。半導體加工技術的引入為傳感器的生產(chǎn)制造帶來了變化，在這基礎之上實現(xiàn)了傳感器的規(guī)模化生產(chǎn)，是實現(xiàn)智能傳感器的微型化發(fā)展的重要技術支持。 2）多傳感器數(shù)據(jù)融合。 使用多個傳感器同時進行數(shù)據(jù)信息的采集，再利用處理器對采集到的信息進行分析、判斷，得到檢測對象的真實數(shù)據(jù)。與僅僅用單傳感器來進行數(shù)據(jù)檢測相比，可以看到非常明顯的優(yōu)勢。 3）無線傳感器網(wǎng)絡技術。 單獨的微智能傳感器存在覆蓋的范圍小的局限性，所以在實際的應用中常常用數(shù)千萬個微傳感器一起來共同工作，形成網(wǎng)絡化，構成智能傳感器的網(wǎng)絡，這樣在生產(chǎn)制造中發(fā)揮最大的效用。 四、結語 現(xiàn)代化智能生產(chǎn)和智能制造，沒有傳感技術便無從談起。大數(shù)據(jù)時代的智聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和終端設備都需要大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息都來自服務器和傳感器。根據(jù)我國智能裝備發(fā)展規(guī)劃，重點是新型傳感技術、嵌入式控制系統(tǒng)設計等。核心智能測控裝置與部件是新型傳感器及其系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等。國家智能制造的戰(zhàn)略布局上需要傳感器和傳感技術的快速發(fā)展，這也將成為我國工業(yè) 4.0 發(fā)展進程中的關鍵內(nèi)容，在一定程度上決定著工業(yè) 4.0 革命的進程。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器對制造業(yè)有什么影響

一、改變工業(yè)制造公司生產(chǎn)和運輸產(chǎn)品的方式2018年第四季度，制造業(yè)為美國經(jīng)濟貢獻了2.38萬億美元，雇傭了1200多萬工人，占當年美國國內(nèi)生產(chǎn)總值的11.4%。盡管所有媒體都對制造業(yè)地位的下降感到擔憂，但由于關鍵技術的進步，該行業(yè)近年來蓬勃發(fā)展。而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器就是制造業(yè)中最有前途的技術。這些傳感器正在徹底改變工業(yè)制造公司生產(chǎn)和運輸產(chǎn)品的方式。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展和邊緣計算框架的普及，它們將幫助工業(yè)制造商在全球舞臺上變得更具競爭力。 二、運營可見性改善 物聯(lián)網(wǎng)傳感器的最大好處之一是其連接性和收集數(shù)據(jù)的能力。現(xiàn)代制造工廠的車間里堆滿了各種先進機器。與20世紀初那些骯臟、危險的工廠相比，如今的制造工廠已經(jīng)在操作技術上投入了大量資金，以創(chuàng)造清潔、安全、甚至舒適的工作場所，同時還能提高效率和生產(chǎn)力。 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器通過提供對制造運營各個方面的前所未有可見性，幫助使這些環(huán)境成為可能。它們可以監(jiān)控環(huán)境條件，評估生產(chǎn)線的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題和潛在的安全威脅，甚至允許技術人員遠程控制關鍵操作。然后，所有這些數(shù)據(jù)都可以傳輸?shù)奖镜匚⑿蛿?shù)據(jù)中心或附近的邊緣數(shù)據(jù)中心，并由強大的分析程序進行處理，從而使制造工廠能夠識別趨勢并優(yōu)化操作，以獲得更好的性能。 三、預測性維護 使用預測分析的主要好處之一是維護。隨著工業(yè)機械變得越來越復雜，監(jiān)測其狀態(tài)的必要性也變得越來越重要。發(fā)生故障或組件磨損可能會使生產(chǎn)線停止運轉。此外，如果沒有備用零件，或者沒有人準備進行必要的維修，則故障可能會導致供應鏈嚴重中斷。 隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器不斷收集設備數(shù)據(jù)以監(jiān)控其性能，預測分析可以識別出可能發(fā)生故障的位置，并估計特定組件在最高效率下的運行時間。有了這些數(shù)據(jù)，工廠經(jīng)理可以確保現(xiàn)場有替換零件，并安排專門維修，以最大限度地減少中斷。 四、自主設備 人為錯誤仍然是導致系統(tǒng)停機的主要原因之一。在當今復雜的工業(yè)環(huán)境中，即使是熟練工人也常常要考慮太多的變量，以不犧牲性能或安全性。自動化對制造業(yè)來說當然不是什么新鮮事，但經(jīng)過專門設計的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器使設備能夠在很大程度上實現(xiàn)自動化，而不是盲目地執(zhí)行重復性任務。 自主系統(tǒng)的特點在于它能夠根據(jù)各種變化因素做出決策。由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器通常具有顯著的機載處理能力，因此它們能夠評估環(huán)境條件并相應地調(diào)整操作。這些決策是由大量數(shù)據(jù)提供的，并遠遠超出了人們期望能夠快速準確地進行分析的范圍。這不僅消除了許多與人為錯誤相關的風險，而且還有望在最小監(jiān)督情況下提高效率和生產(chǎn)力。 五、物流透明度 了解關鍵資產(chǎn)在供應鏈中的位置是制造業(yè)的關鍵方面。如果制造的產(chǎn)品在工廠車間和目標客戶之間丟失，那么經(jīng)過精心優(yōu)化的工業(yè)機械也就沒那么有價值了。借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器的連接功能(如智能RFID標簽)，工業(yè)制造企業(yè)可以獲得其供應鏈和物流運營的空前可見性。(來源物聯(lián)之家網(wǎng))這種可見性不僅有助于確保一切順利進行，而且也有助于工業(yè)制造企業(yè)簡化供應鏈，從而更有效地將產(chǎn)品推向市場。 六、邊緣功能 智能物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以提供機器在傳統(tǒng)云計算網(wǎng)絡邊緣運行所需的處理能力。它們還可以讓機器完全獨立運行，收集數(shù)據(jù)并執(zhí)行關鍵的處理任務，直到機器可以重新連接回集中式網(wǎng)絡。借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器，工業(yè)設備永遠不會遠離公司的主服務器。 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器通過提供對工廠運營的更大可見性，以及增強的數(shù)據(jù)收集和分析能力來提高生產(chǎn)效率，同時最大限度地減少中斷，從而改善制造業(yè)。在未來幾年，這些智能物聯(lián)網(wǎng)設備將變得更加普遍，從而使它們能夠在幾乎任何地方運行。此外，再加上供應鏈透明度的提高，這些創(chuàng)新將有助于工業(yè)制造企業(yè)在增長業(yè)務的同時提高生產(chǎn)力，并更好地為客戶服務。

傳感器產(chǎn)業(yè)鏈日益完善克服壁壘將厚積薄發(fā)

人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。 一、傳感器行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈 隨著我國工業(yè)領域的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也被大規(guī)模運用于傳感器領域。根據(jù)傳感器類型不同，大致可以分為溫度和濕度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器、光傳感器、位置傳感器、重力傳感器等。其中，流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器占據(jù)最大的市場份額。 國內(nèi)智能傳感器市場中，本土企業(yè)競爭力較弱，跨國公司占據(jù)了87%的市場份額。不過，中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)也趨于完備，設計制造，封測等重點環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)布局。我國傳感器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長三角地區(qū)，并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。我國已有1700多家從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)，其中從事微系統(tǒng)研制、生產(chǎn)的有50多家。同時，傳感器越來越多地被應用到社會發(fā)展及人類生活的各個領域。如工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發(fā)、海洋探測、環(huán)境監(jiān)測、安全保衛(wèi)、醫(yī)療診斷、交通運輸、家用電器等。 二、我國傳感器的發(fā)展壁壘 傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術的底層和前沿，對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著十分重要的意義。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的高度集成和綜合運用，對新一輪產(chǎn)業(yè)變革和經(jīng)濟社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 1.專業(yè)化程度欠缺 傳感器的設計涉及的專業(yè)領域繁多，技術囊括了多種學科、理論、材料和工藝知識。所以好的傳感器的研發(fā)需要全方面的專業(yè)型人才。而我國目前正面臨著人才匱乏、研發(fā)成本不足、企業(yè)惡性競爭激烈的情況，導致我國還沒有突破傳感器一些共性關鍵技術。并且由于我國企業(yè)技術實力的落后，行業(yè)發(fā)展規(guī)范尚未形成，導致我國傳感器產(chǎn)品不配套且不成系列，重復生產(chǎn)、惡性競爭的現(xiàn)象的多發(fā)，使得產(chǎn)品可靠性較差、低端偏移較為嚴重，產(chǎn)業(yè)化程度與品種和系列不成正比，只能長期依賴國外進口。 企業(yè)也可以采用高效率的專用設備和專用工藝裝備，生產(chǎn)過程的機械化、自動化水平比較高，工人易于掌握操作技術；可以按對象專業(yè)化組織生產(chǎn)，有條件的可以組織流水生產(chǎn)線，編制標準作業(yè)計劃，實行嚴格的生產(chǎn)控制。 2.資金制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展 我國對傳感器產(chǎn)業(yè)的政策扶持力度不夠，導致傳感器企業(yè)稅費負擔過重。傳感器產(chǎn)業(yè)技術含量較高，人才、技術密集，開發(fā)成本大于其他行業(yè)，企業(yè)負擔過重，在同等高科技中享有稅收等政策較少，企業(yè)規(guī)模小，各項產(chǎn)業(yè)政策扶持條件適應性不夠，難于獲得項目資金持。 且傳感器企業(yè)長期受到進口產(chǎn)品沖擊，市場公平性秩序混亂和壁壘太高。成熟領域配套市場長期被國外壟斷和擠壓，導致國內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、品種、質(zhì)量、價格上缺乏競爭優(yōu)勢，市場反應速度、個性化服務能力不足，缺少規(guī)模效應和拉動作用。 三、總結 傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不能單單從發(fā)達國家獲取核心技術和關鍵工藝，需要制定出國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略性政策予以扶持。通過制定相關政策來激勵中小企業(yè)發(fā)展專業(yè)性強、有特色、有特長技術的產(chǎn)品，鼓勵并推動中小企業(yè)朝著產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。打造良好的傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)建中國國際傳感器產(chǎn)業(yè)園。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，形成行業(yè)資源優(yōu)勢互補，促進產(chǎn)學研結合，創(chuàng)造上下游整合契機，必將是傳感器發(fā)展的必經(jīng)之路。

測量小百科：電阻應變片測試原理

關鍵詞：應變測試，應變片、Strain Gauge導讀： 機械測試和測量中，我們需要了解一個物體對于力的作用所產(chǎn)生的形變。應變效應，即為材料由于受力所產(chǎn)生的變形，貼于其上的應變片的電阻值也會隨著發(fā)生變化。此文將介紹應變片的基本結構，分類及其原理。應變片的基本結構 上圖為電阻絲應變片的結構示意圖。電阻絲由直徑為0.01～0.05mm的金屬絲制成的，為了獲得最大相對應方向的應變力，將其繞成柵狀，稱為敏感柵，并黏貼于絕緣的基底上。銅線與電阻絲的兩端連接作為應變片引線，用來連接測量導線。敏感柵上面黏貼有保護作用的覆蓋層。柵長乘以珊寬即為應變片的使用面積。應變片的規(guī)格一般以使用面積和電阻值表示，如3mm×20mm，120Ω。應變片的分類 應變片可分為金屬式應變片和半導體式應變片兩大類。金屬式應變片中，按照敏感柵的材料不同，分為絲式，箔式和金屬膜式。絲式應變片：金屬絲式應變片式用0.01-0.05mm的金屬絲做敏感柵，有回線式和短接式兩種。金屬絲應變片蠕變較大，金屬絲易脫落，但價格便宜。箔式應變片：金屬箔式應變片是利用照相制版或光刻技術，將厚約為0.003-0.01mm的金屬箔片制成敏感柵。箔式應變片于片基的接觸面積大，散熱好，蠕變較小，目前廣泛使用。薄膜應變片：金屬薄膜應變片式采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法，再薄的絕緣基底上形成厚度在0.1μm以下的金屬電阻薄膜的敏感柵。優(yōu)點式靈敏度大，允許電流密度大，工作范圍廣，可達-197 ~ 317℃。半導體式應變片是將單晶硅錠切片、研磨、腐蝕壓焊引線，最后粘貼在鋅酚醛樹脂或聚酰亞胺的襯底上制成的。是一種利用半導體單晶硅的壓阻效應制成的一種敏感元件。半導體應變片與電阻應變片相比，具有靈敏系數(shù)高（約高 50～100倍）、機械滯后小、體積小、耗電少等優(yōu)點。它的缺點是電阻和靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)大、非線性大和分散性大等。應變片的原理 當應變片受到外力而產(chǎn)生形變時（拉伸或壓縮），其電阻值R會隨之增加或降低，借由此特性可以用來測量應力ε，應力ε與應變片電阻值R的變化量?R的關系如下： 應變系數(shù)GF（Gauge factor)是表示應變片靈敏度的系數(shù)。用于一般應變片的銅鎳合金和鎳鉻合金的應變系數(shù)GF大約為2。

稱重測力傳感器及其工作原理

在安裝稱重傳感器之前，首先應考慮使用稱重傳感器的實際工作環(huán)境，這對于選擇正確的安裝稱重傳感器非常重要，稱重傳感器的使用環(huán)境與稱重傳感器是否正常運行和使用壽命以及可靠性和安全性有關，稱重傳感器根據(jù)轉換方法，稱重傳感器分為8種類型：光電，液壓，電磁，電容，磁極變化形式，振動類型，陀螺儀，電阻應變類型等。 在基本概念和評估方法中稱重傳感器的技術指標和國家標準之間的質(zhì)量上存在差異，例如S型稱重傳感器，懸臂型稱重傳感器，輪輻式稱重傳感器，板環(huán)型稱重傳感器，波紋管型稱重傳感器，橋型稱重傳感器，立柱型稱重傳感器等。 稱重傳感器的工作原理是將金屬電阻絲在張力作用下拉伸并變細，然后電阻增加，即金屬電阻隨所承受的應變而變化，稱重傳感器是用于將重量信號或壓力信號轉換為電量信號的轉換裝置，稱重傳感器的構造原理是金屬電阻具有阻礙電流流動的特性。 一般來說，金屬線越細，電阻值就越大，當金屬電阻線在外力作用下伸縮時，其電阻值將在一定范圍內(nèi)增大或減小，因此，如果金屬線（或膜）緊緊地附著在被測物上，則在被測物在外力作用下伸縮時，金屬電阻線會成比例地伸縮，其電阻值將相應更改，稱重傳感器將金屬電阻應變計粘貼在金屬稱重梁上以測量重量信號。 稱重傳感器的彈性體是具有特殊形狀的結構，它有兩個功能，首先是承受稱重傳感器的外力，并且與外力產(chǎn)生反作用力以實現(xiàn)相對的靜態(tài)平衡，其次，稱重傳感器的彈性體可以產(chǎn)生一個高質(zhì)量的應變場（區(qū)域）以粘附在該區(qū)域，稱重傳感器的彈性體是完成應變信號轉換任務的理想選擇。