현대 공학 기술과 과학 실험이 끊임없이 발전함에 따라 역학 측정 분야는 고정밀도, 고감도의 측정 도구에 대해 더욱 높은 요구를 제기했다.압전식 삼방향 측력기는 세 방향에서 동시에 힘을 측정할 수 있는 기기로서 이미 구조 건강 모니터링, 로봇 제어, 항공 우주, 자동차 공업 등을 포함한 다양한 분야에 광범위하게 응용되었다.
압전식 삼방향 측력기구조:
1. 압전 센서
압전 센서는 힘 측정기의 핵심 부품으로, 일반적으로 여러 개의 압전 결정으로 구성되며, 각 압전 결정은 한 방향의 힘을 측정하는 데 사용됩니다.세 방향으로 측정하기 위해 센서의 레이아웃은 일반적으로 세 축 구조를 사용하며 각 축 방향에 별도의 압전 센서를 설치합니다.이 센서들은 X축, Y축, Z축을 따라 힘을 각각 감지하여 전기 신호로 변환할 수 있습니다.
2. 역학구조
역학구조는 측력기의 지지부분으로서 외력의 전달과 분배를 담당하고있다.일반적으로 압전 센서는 다른 방향의 힘을 정확하게 감지할 수 있도록 구조의 중요한 위치에 내장됩니다.역학 구조의 설계는 센서의 설치 방식, 외력의 작용 방식과 센서의 출력 신호에 대한 영향을 고려해야 한다.
3. 신호 수집 시스템
신호 수집 시스템은 압전 센서에서 전하 신호를 얻어 처리 가능한 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다.압전 센서가 출력하는 전기 신호는 일반적으로 매우 미약하기 때문에 신호를 증폭하기 위해 감도가 높은 전면 증폭기를 사용해야 한다.
4. 신호 처리 시스템
신호 처리 시스템은 수집된 신호를 증폭, 필터, 디코딩 등으로 처리하여 출력의 힘 값이 정확하고 신뢰할 수 있도록 한다.3방향 측정기에서 신호 처리 시스템은 각 방향의 센서 데이터를 결합하여 수학 모델이나 알고리즘을 통해 세 방향에서의 힘 분량을 계산해야 한다.
압전식 삼방향 측정기의 특징:
1. 고감도 및 고정밀
압전 센서는 미세한 전하 변화를 감지할 수 있기 때문에 미세한 힘의 변화를 정확하게 측정할 수 있는 높은 감도와 정밀도를 갖추어야 한다.
2. 실시간성
실시간 역학 측정이 가능해 외력의 변화에 빠르게 대응할 수 있다.따라서 빠른 피드백과 실시간 제어가 필요한 일부 응용 시나리오에서 이점을 얻을 수 있습니다.
3.작은 크기에 가벼운 무게
전통적인 역학 측정 장비에 비해 일반적으로 더 작은 부피와 더 가벼운 무게를 가지고 있어 휴대와 설치가 편리하며 특히 공간이 제한된 응용 장면에 적합하다.
4. 무접촉 측정
압전 센서는 비접촉 방식으로 힘을 측정할 수 있는데, 이는 측정 과정에서 측정된 물체에 직접 접촉할 필요가 없다는 것을 의미하며 접촉으로 인한 오차를 피할 수 있다.