Μια δύναμη μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας;

Η δύναμη μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ονομάζεται Αισθητήρας Force ή φορτίο κυψέλη . Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί:

Αισθητήρες δύναμης/κύτταρα φόρτωσης:

* Αρχή: Εργάζονται στην αρχή της μετατροπής της μηχανικής δύναμης σε ένα ηλεκτρικό σήμα.

* Τύποι:

* μετρητής τάσης: Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούν μια λεπτή, εύκαμπτη λωρίδα μετάλλου που αλλάζει αντίσταση όταν τεντωμένο ή συμπιεσμένο. Αυτή η αλλαγή στην αντίσταση είναι ανάλογη με την εφαρμοζόμενη δύναμη.

* πιεζοηλεκτρικό: Αυτοί οι αισθητήρες παράγουν τάση όταν υποβάλλονται σε μηχανική τάση. Η έξοδος τάσης είναι άμεσα ανάλογη προς την εφαρμοζόμενη δύναμη.

* υδραυλικά: Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούν υδραυλική πίεση για να μετρήσουν τη δύναμη. Η πίεση που ασκείται από τη δύναμη μετατρέπεται σε μετρήσιμο ηλεκτρικό σήμα.

* Μονάδες μέτρησης: Η δύναμη συνήθως μετράται σε Newton (n) .

Πώς λειτουργούν:

1. Εφαρμοσμένη δύναμη: Η δύναμη που θέλετε να μετρήσετε εφαρμόζεται στον αισθητήρα δύναμης.

2. Παραμόρφωση: Ο αισθητήρας δύναμης παραμορφώνεται ελαφρώς λόγω της εφαρμοσμένης δύναμης (αυτό μπορεί να τεντώσει, να συμπιέσει ή να κάμψει).

3. Μετατροπή σήματος: Αυτή η παραμόρφωση ανιχνεύεται από τον εσωτερικό μηχανισμό του αισθητήρα (όπως ένα μετρητή τάσης ή πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο) και μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα.

4. Ενίσχυση και ανάγνωση: Το ηλεκτρικό σήμα στη συνέχεια ενισχύεται και υποβάλλεται σε επεξεργασία με ηλεκτρονική συσκευή (όπως οθόνη ή καταγραφέας δεδομένων) για να σας δώσει μια ανάγνωση της δύναμης στο Newton.

Άλλες μέθοδοι:

Ενώ οι αισθητήρες δύναμης είναι η πιο κοινή μέθοδος, μπορείτε επίσης να μετρήσετε τη δύναμη χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους:

* Κλίμακα ελατηρίου: Αυτά χρησιμοποιούν ένα ελατήριο που εκτείνεται ή συμπιέζει αναλογικά με την εφαρμοζόμενη δύναμη. Η ποσότητα τέντωμα ή συμπίεση στη συνέχεια μετράται σε βαθμονομημένη κλίμακα.

* εκκρεμές: Η περίοδος ταλάντωσης ενός εκκρεμούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστεί έμμεσα η δύναμη που ενεργεί πάνω σε αυτήν.

* επιταχυνσιόμετρο: Με τη μέτρηση της επιτάχυνσης ενός αντικειμένου, μπορείτε να υπολογίσετε την καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό χρησιμοποιώντας τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα (F =MA).

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε περισσότερες ερωτήσεις σχετικά με τη μέτρηση της δύναμης!