力传感器的工作原理（如何更换力传感器）

力传感器（force sensor） 将力的量值转换为相关电信号的器件。力是引起物质运动变化的直接原因。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。 

力传感器的工作原理：

力传感器的一般工作原理是它们响应施加的力并将其值转换为可测量的量。基于各种传感元件，市场上有各种类型的力传感器。大多数力传感器都使用力感应电阻器设计。这些传感器由传感膜和电极组成。力感应电阻器包含一个导电聚合物薄膜，当对其表面施加力时，该薄膜以可预测的方式改变其电阻。该薄膜由排列在亚微米级基质中的导电和非导电颗粒组成。当对膜表面施加力时，细颗粒会接触传感器电极，从而改变膜的电阻。由此产生的电阻值变化表示施加力的大小。

为了提高力敏电阻器的性能，使用了各种不同的方法。例如，为了尽量减少聚合物漂移，正在使用新材料（如碳纳米管）代替聚合物、用传感器进行测试等各种电极配置。

如何更换力传感器?

在力传感器的实际使用中，有时会遇到过载、冲击等，这会引起传感器的塑性变形，影响测量精度。严重时，传感器会损坏，无法正常使用。此时，需要更换传感器。这个时候我们应该怎么做？更换时应注意哪些问题？力传感器可以更换的前提是施加力的轴与传感器的力轴重合。这是第一点。

随着额定负载的增加，力传感器输出的微伏/分频信号减少，而不是随着额定负载的增加而增加输出信号。这一点经常被忽视。因此，在更换传感器时，应尽可能使用与原始传感器负载相同的传感器。如果要更换较大的负载，则必须注意电子秤的称重仪器的秤是否可调：如果是不可调的旧式显示仪器，则会由于更换负载较大的传感器而无法使用，从而导致输出微伏/分频信号变小， 无法进行满量程输出和显示，无法达到目的。

如果是量程可调的力传感器，可以根据手册用负载较大的传感器替换后设置量程并进行调试。同时，需要注意的是，如果传感器的额定负载过大，输出微伏/分频信号太小，这很容易降低秤的灵敏度。

对于安装在第二力传递环节中装有S形传感器的机电组合秤，应注意重新安装传感器后的链路长度与原始链接长度相同。另一方面，必须确保第一力传递杆是水平的，并且连杆和第一力传递杆垂直形成90度角。如果有偏差，将直接影响秤的准确性和灵敏度。如果链路长度过长，会出现“大规模”现象;如果链接的长度太短，就会出现“小规模”的现象。此时还要注意的是，链节必须处于自由悬挂状态，不能与其他物体摩擦，以免影响刻度的灵敏度。

更换传感器后的机电一体化秤的调试，应在机械秤准确调试的基础上，按照称重显示仪器的说明书进行。

无论是电子秤还是机电组合秤，更换传感器后，必须经过验证才能使用。

上述解决方案除了一般力传感器外，还对S形传感器有效。在使用过程中经常会遇到需要更换力传感器的情况。只要遵循上述操作，即使更换传感器，也不会影响测量。