剪力傳感器是一種用于測(cè)量剪切力的專用設(shè)備。剪切力是指兩個(gè)彼此接觸的物體表面，在其接觸面之間發(fā)生的方向相反、作用線平行的力，這種力試圖使物體的一部分相對(duì)于另一部分發(fā)生滑動(dòng)。

核心原理：應(yīng)變計(jì)技術(shù)

絕大多數(shù)剪力傳感器基于金屬應(yīng)變計(jì)的工作原理。其核心是一個(gè)經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的彈性體（通常由高強(qiáng)度合金鋼或鋁制成）。

1. 彈性體變形：當(dāng)剪切力施加到傳感器上時(shí)，這個(gè)彈性體會(huì)發(fā)生極其微小的形變。

2. 應(yīng)變計(jì)感應(yīng)：粘貼在彈性體關(guān)鍵位置（通常是專門(mén)為感受剪切應(yīng)變而設(shè)計(jì)的梁或孔周圍）的應(yīng)變計(jì)會(huì)隨著彈性體一同被拉伸或壓縮。

3. 電阻變化：應(yīng)變計(jì)的電阻值會(huì)隨著其形狀的改變（拉伸變長(zhǎng)變細(xì)，電阻增大；壓縮變短變粗，電阻減?。┒l(fā)生線性變化。

4. 電信號(hào)輸出：通常將4個(gè)應(yīng)變計(jì)連接成一個(gè)惠斯通電橋電路。這種設(shè)計(jì)可以出信號(hào)，并自動(dòng)補(bǔ)償溫度變化帶來(lái)的影響。電橋會(huì)輸出一個(gè)與所受剪切力成正比的微小電壓信號(hào)

5. 1TZ9003-1CC22-2HA4-Z。

6. 信號(hào)放大：這個(gè)微弱的電壓信號(hào)隨后被傳輸?shù)?span style="font-weight: 600;">放大器或變送器，被放大并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的、可用的信號(hào)，如模擬電壓（±10V）、電流（4-20mA）或數(shù)字信號(hào)（RS485、CAN總線等）。

德國(guó)進(jìn)口HKM傳感器1200123

德國(guó)進(jìn)口HKM傳感器1200123

主要類型

根據(jù)其結(jié)構(gòu)和測(cè)量方向，剪力傳感器主要分為以下幾類：

1. 單軸剪力傳感器

• 特點(diǎn)：只能測(cè)量一個(gè)方向（通常是X軸或Y軸）的剪切力。

• 應(yīng)用：最常見(jiàn)，用于大多數(shù)需要測(cè)量單向剪切力的場(chǎng)合，如工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人抓取等。

2. 雙軸剪力傳感器

• 特點(diǎn)：可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相互垂直方向（X軸和Y軸）的剪切力。

• 應(yīng)用：常用于需要測(cè)量平面內(nèi)復(fù)雜力的情況，如機(jī)器人手爪的滑移檢測(cè)、生物力學(xué)研究（足底壓力分布）、航空航天等。

3. 三軸/多分量力傳感器

• 特點(diǎn)：不僅可以測(cè)量X、Y兩個(gè)方向的剪切力，還能同時(shí)測(cè)量Z軸的軸向力（壓力/拉力）。有些甚至可以測(cè)量力矩。

• 應(yīng)用：用于最復(fù)雜的力分析，如機(jī)器人研發(fā)、汽車測(cè)試、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、精密裝配等。

關(guān)鍵性能參數(shù)

在選擇剪力傳感器時(shí)，需要關(guān)注以下參數(shù)：

• 量程：傳感器能測(cè)量的最大剪切力值（例如：±100N, ±500N, ±2000N）。

• 精度：測(cè)量值與真實(shí)值之間的誤差，通常用滿量程的百分比（%FS）表示。

• 靈敏度：輸出信號(hào)與輸入力之間的比值（例如：2mV/V）。

• 非線性：輸出曲線與理想直線的偏差。

• 滯后：加載和卸載過(guò)程中，同一力值點(diǎn)輸出信號(hào)的差異。

• 過(guò)載能力：在不超過(guò)性下降的前提下，能承受的最大力。

• 防護(hù)等級(jí)：通常需要較高的防護(hù)等級(jí)，如IP65、IP67，以應(yīng)對(duì)工業(yè)環(huán)境中的油污、灰塵和潮濕。

主要應(yīng)用領(lǐng)域

剪力傳感器的應(yīng)用極其廣泛，是現(xiàn)代自動(dòng)化和精密測(cè)量的關(guān)鍵部件。

1. 機(jī)器人技術(shù)

• 協(xié)作機(jī)器人：用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)安全交互，當(dāng)機(jī)器人觸碰到人時(shí)，剪切力變化會(huì)觸發(fā)緊急停止。

• 精密裝配：在插銷、安裝零件等任務(wù)中，通過(guò)監(jiān)測(cè)剪切力來(lái)判斷是否卡頓或?qū)?zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“力控"。

• 抓取與握持：安裝在機(jī)器人手爪上，通過(guò)監(jiān)測(cè)剪切力來(lái)檢測(cè)物體是否即將滑落，從而實(shí)時(shí)調(diào)整夾持力。

2. 工業(yè)自動(dòng)化與測(cè)試

• 材料測(cè)試：測(cè)試材料、膠粘劑、焊點(diǎn)的抗剪切強(qiáng)度。

• 過(guò)程控制：監(jiān)測(cè)軋鋼、卷紙、紡織等過(guò)程中材料的張力（張力本質(zhì)是剪切力的一種表現(xiàn)形式）。

• 磨損測(cè)試：測(cè)試輪胎與地面的摩擦力、剎車片的性能等。

3. 航空航天

• 用于飛機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)，測(cè)量機(jī)翼表面的氣流剪切力。

• 測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)部件的應(yīng)力。

4. 生物力學(xué)與醫(yī)療

5. 8954.15.17.00-1F

   VRXF-3B-K-400-T3

   1Z90031CC222HA4-ZUD

   BMR SFU 0156

   LANTIME M1000-N

   1200123

• 假肢與外骨骼：感知使用者與設(shè)備之間的相互作用力，實(shí)現(xiàn)更自然的運(yùn)動(dòng)控制。

• 康復(fù)設(shè)備：監(jiān)測(cè)患者施加的力，用于評(píng)估康復(fù)進(jìn)度和提供反饋。

• 手術(shù)機(jī)器人：為外科醫(yī)生提供力反饋，提高手術(shù)的精準(zhǔn)度和安全性。

6. 汽車工業(yè)

• 測(cè)試踏板、方向盤(pán)、操縱桿的力。

  5HDM/022730150-0

  16HDM/ 707203053-0

  7HDM/

  0 490 000 302(include 0 273 020 009)

  PT570024

  KRP40 Nr:KR040 31

  BVC250EBBS7

  PSA115-090F

  HAD-11MS60B1- 5SD2

  58154015EX

  SRB301ST 230V;Nr. 101170099

  SRB211ST (V2);Nr. 101208309

  SRB301ST-24V-(V.2);Nr. 103006151

  BGL 50A-003-S49,Nr:BGL001M

  LIS-SE 17789 /K 0-600V/ 48V/50-60Hz

  JSHK40S 200-003-24

  190002DP-N

  EB1.12 3/4*16ST-6FV

  BVE 3 R-G 24.

  WV 12-S.

  E-ATR-7/160/I

  E-ATR-7/100/I

  DPZO-T-273-D5/DE 40

  KS94, 9407-927-30001

  AGRCZO-AES-PS-20/210

  100000282 L81,6/D20-5/K18/W90/R0,1

  400.25.94 (with two 28.00.105)

  401.01.00

  415.12.21

  95.600.034.3.6

  95.250.023.3.0

  95.601.276.9.2

  BNS 303-11Z-2211-3,0m ,Nr. 101203870

• 車輛動(dòng)力學(xué)測(cè)試和零部件耐久性測(cè)試。

選型指南

1. 確定測(cè)量方向：需要測(cè)單方向還是多方向？

2. 估算力值范圍：選擇比預(yù)期最大力稍大的量程，并考慮可能的沖擊力，預(yù)留一定余量（如150%）。

3. 考慮安裝空間：傳感器的尺寸和外形（如是否有螺紋孔、法蘭盤(pán)）必須適合你的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

4. 評(píng)估環(huán)境因素：是否需要高防護(hù)等級(jí)？工作溫度范圍是多少？是否存在強(qiáng)電磁干擾？

5. 信號(hào)輸出需求：需要直接連接PLC的模擬信號(hào)，還是需要連接電腦的數(shù)字信號(hào)？

6.