圧力センサーの動作原理

2025-03-01

圧力センサーは、そのシンプルな構造、優れた直線性と安定性、高い出力精度により、実はますます注目を集めています。圧力センサーで使用される感応素子は弾性試験素子であり、本体はエラストマーであり、その中でもエラストマーの構造形状と関連寸法は力覚センサーの性能に大きな影響を与えます。

圧力センサーエラストマーの設計は基本的に機械構造設計の範囲内ですが、力の計測性能が必要なため、通常の機械部品とは構造が異なります。一般に、一般的な機械部品は十分に大きな安全率を持った強度と剛性を実現する必要があり、力が加わった状態での部品の応力分布には厳密な要求はありません。

しかし、エラストマーの場合、機械的強度と剛性の要件を満たすことに加えて、弾性体とも呼ばれるエラストマーに電気ひずみゲージが取り付けられる領域の応力(ひずみ)と荷重(力)(測定)が厳密に通信され、同時に力センサーの感度を向上させるためにパッチ部分の卵がより高い力レベルに達する必要があります。

つまり、選択プロセス中に、圧力センサーの弾性体は 2 つの要件を満たす必要があります。

(1) パッチ部分の応力 (ひずみ) は、測定された力と完全に対応する関係を維持する必要があり、測定されたコンポーネントの変形を正確に反映できます。

(2) 圧力センサーはパッチ部分の応力 (ひずみ) レベルを増加させる必要があります。コンポーネントの機能をタイムリーに反映します。

上記 2 つの要件を満たすために、圧力センサーの弾性部分を選択する際には「応力集中」の原理がよく使用されます。パッチ部分の応力 (ひずみ) レベルは比較的高く、その関係は測定された力と正確に一致します。センサーの感度と設計精度を向上させるため

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