Chương 6
CẢM BIẾN ĐO LỰC
1. Nguyên lý đo lực
2. Cảm biến áp điện
3. Cảm biến từ giảo
4. Cảm biến đo lực dựa trên phép đo
dịch chuyển
5. Cảm biến xúc giác
1. Nguyên lý đo lực
1.1. Nguyên tắc đo lực: làm cân bằng lực cần
đo với một lực đối kháng sao cho lực tổng
hơp và momen tổng của chúng bằng không.
•Lưc cân đo F → tac đông lên vât trung gian →
gây ra biên dang va lưc đôi khang.
•Đo trưc tiêp biên dang ⇒ Lưc.
• Đo gian tiêp qua sư thay đôi tinh chât cua vât
liêu chê tao vât trung gian khi bi biên dang.
2. Cảm biến áp điện
2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Câu tao: Cam biên co dang tâm mong chê tao
tư vât liêu ap điên (thach anh, gốm PZT…) hai
măt co phu kim loai → tương tư môt tu điên.
Vât liêu ap điên Lơp phu kim loai
2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt
động
Vật liệu
Điện trở
suất
(Ω.m)
Modun
Young
(109 N.m-2)
Ứng lực
cực đại
(107 N.m-2)
Nhiệt độ
làm việc
Tmax (oC)
Đăc
điêm
Thạch anh 1012 Y11=80 10 550 Tinh ôn đinh va
đô cưng cao
Muối
seignette
>1010 Y11=19,3
Y22=30
1,4 45
L.H. >1010 46 1,5 75
PZT5A 1011 Y33=53 7-8 365 σb, HB, S cao, C
lơn, dê SX, chê
tao
2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt
động
Nguyên ly hoat đông: dưa trên cơ sơ hiêu ưng
ap điên: Dưới tác dụng của lực cơ học, tấm áp
điện bị biến dạng, làm xuất hiện trên hai bản cực
các điện tích trái dấu. Hiệu điện thế xuất hiện
giữa hai bản cực (V) tỉ lệ với lực tác dụng (F).
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -