力の概念に基づく物理法則はたくさんあります。力は、質量mのオブジェクトに適用されると、オブジェクトの速度を変更します。推力、抗力、トルクなど、力に関連する多くの概念があります。オブジェクトに適用すると、推力はオブジェクトの速度を増加させますが、ドラッグは速度を減少させ、トルクはオブジェクトの回転速度の変化を生成します。オブジェクト内に力のバランスの取れた分布がある場合、加速は見られません。技術の進歩に伴い、力を監視するのに役立つセンサー、フォースセンサーが導入されました。
力センサーとは何ですか？
フランクリン・イベントオフ卿は、1970年代に、力を加えると抵抗値が変化する可能性があることを発見しました。これらの材料は、力検出抵抗器として知られていました。これらの材料は、力を測定できるセンサーを製造するために使用されます。力センサーは、物体に加えられた力の量を測定するのに役立つセンサーです。力感知抵抗器の抵抗値の変化量を観察することにより、加えられた力を計算することができます。
力センサー
動作原理
力センサーの一般的な動作原理は、加えられた力に応答し、値を測定可能な量に変換することです。さまざまな感知要素に基づいて、市場で入手可能なさまざまなタイプの力センサーがあります。ほとんどの力センサーは、力検出抵抗を使用して設計されています。これらのセンサーは、センシングフィルムと電極で構成されています。
力検出抵抗器の動作原理は、「接触抵抗」の特性に基づいています。力検出抵抗器には、表面に力が加えられると予測可能な方法で抵抗が変化する導電性ポリマーフィルムが含まれています。このフィルムは、マトリックスに配置されたサブマイクロメートルサイズの導電性および非導電性粒子で構成されています。このフィルムの表面に力が加えられると、マイクロサイズの粒子がセンサー電極に接触し、フィルムの抵抗が変化します。抵抗値に生じた変化の量は、加えられた力の量の尺度を与えます。
力検出抵抗器の性能を向上させるために、ポリマーのドリフトを最小限に抑えるためにさまざまな電極構成がテストされ、ポリマーをカーボンナノチューブなどの新しい材料に置き換えてセンサーでテストするなど、さまざまなアプローチでさまざまな取り組みが行われています。等…。
力センサーの応用
力センサーの主な用途は、加えられた力の量を測定することです。さまざまなタイプのアプリケーションに使用できるさまざまなタイプとサイズの力センサーがあります。力感知抵抗器を使用する力センサーのアプリケーションのいくつかには、圧力感知ボタン、楽器、車の占有センサー、義肢、足回内システム、拡張現実などが含まれます。
力センサーの例
さまざまなタイプのアプリケーションに使用できる力センサーには多くのタイプがあります。力センサーの例のいくつかは ロードセル 、空気圧ロードセル、容量性ロードセル、ひずみゲージロードセル、油圧ロードセルなど…
力センサーに加えて、力変換器のカテゴリもあります。力センサーと力変換器の主な違いは、変換器が測定または適用された力の量を測定可能な小さな電圧出力信号に変換することです。一方、力センサーの出力は電圧ではありません。
FSRの利点
ひずみゲージロードセルは、力センサーであると同時に力変換器でもあります。他のすべての力センサーと比較すると、力検出抵抗を備えた力センサーは、小型、低コスト、優れた耐衝撃性などのさまざまな利点を提供します。サイズが小さいため、ポータブル電子機器や強化されたモバイルインタラクションで使用されます。これらのセンサーの主な欠点は、測定値が10％異なるため、精度が低いことです。
力検出抵抗器ベースの力センサーは、FSRとしても知られています。 FSRセンサーは、商品をある場所から別の場所に輸送する際に商品にかかる応力の量を測定するための輸送システムで使用されます。 FSRの機能は、力検出抵抗のプロパティを変更することで変更できます。
力検出抵抗は小さなインターフェースを必要とし、適度に過酷な環境で機能します。ここでは、センサーの温度依存性を低減し、センサー表面の耐久性を高め、その機械的特性を向上させるために、小さな導電性粒子と非導電性粒子が配合されています。
技術の進歩により、今日、センサーはさまざまな物理現象の測定に重要な役割を果たしています。小型で耐久性に優れているため、携帯用電子機器での使用に役立ちます。今日、 センサー 応力、圧力、温度、色などの測定に利用できます… 力感知抵抗器 1977年に特許を取得しました。SIの力の単位は何ですか？
