多軸力傳感器可以測量多個力和扭矩

大約10年前，力學測試和測量行業(yè)仍然缺乏想象力——它已經開發(fā)了一種標準的方法來構建模擬稱重傳感器、扭矩傳感器和其他設備，并且已經工作多年。然而，隨著大多數其他技術世界的進步，大數據改變了工程師和制造商的工作方式。這種古老的力學測量模擬技術落后，無法提高數據采集或效率。

下面是力準傳感小編個人對力傳感趨勢的一些見解：

趨勢一：多軸傳感器。

多軸力傳感器的出現(xiàn)是因為需要更多的數據。原始設備制造商意識到，在開發(fā)設計和測試階段收集更多信息，大數據、質量數據和洞察力帶來的諸多好處，可以更高效、更低成本地生產出更高質量的產品。

多軸傳感器使用單個稱重傳感器同時測量多個力和扭矩。它們配備了多個橋接器，可以準確地測量一個方向的力，同時最大限度地減少其他軸的串擾。它們可以用作三軸或六軸設備和軸向扭轉傳感器。這些設備可以同時測量三個垂直軸上的力，六軸稱重傳感器也可以測量這些軸周圍的扭矩。此外，許多力量測量制造商還提供了一些數據采集和放大系統(tǒng)，這使得繪制圖形、記錄和顯示數據變得非常容易，無論是否有經驗的人都可以使用。多軸設備可以減少。

舊的稱重傳感器測量的是一個方向隨時間變化的力，但這并不意味著所有的問題。事實上，如果一個測試周期在所有正常情況下都失敗了，那可能是由于軸上未被監(jiān)測的負載，如彎曲力。有了多軸傳感器，實驗室和工程師可以解釋和測量以前沒有確定的載荷。

有了多軸載荷傳感器，測試機構和家具制造商可以看到比以前更多更高質量的數據。這將有助于加快設計和測試過程，快速識別結構中的缺陷。它還有助于消除過度設計的問題。有了多軸傳感器，OEM可以用更少的材料制作更輕更強的椅子，因為它們有更多關于整體結構和椅子上施加的力的數據。消除不必要的材料可以降低成本，進一步加快發(fā)展速度。

多軸稱重傳感器非常適合航空航天、機器人、汽車和醫(yī)療保健(骨科和生物力學)等多個行業(yè)。比如多軸傳感器對改善假肢設計很有幫助。汽車工程師在風洞中使用它們，軍隊使用它們來確定飛機的重心。

趨勢二：數字化。

力傳感器數字化是另一種趨勢，它改變了OEM制造商收集和測量數據的方式。為了有效地收集更多(數字)數據，許多人大力投資更先進的數字電子技術。

這是通過在稱重傳感器和扭矩傳感器中添加數字傳感器來實現(xiàn)的。有了這些新的傳感器，稱重傳感器、扭矩傳感器和接收器之間的連接可以通過數字來完成。這樣就省去了大部分使用稱重傳感器時的接線工作。

例如，數百個稱重傳感器曾經需要沿著機身安裝在測量飛機上的力和載荷上。如今，每個稱重傳感器都不需要特殊的電線將其信號傳輸回接收器。相反，稱重傳感器沒有將數據傳輸到接收器上的電纜，這節(jié)省了時間和金錢。

物聯(lián)網(或工業(yè)4.0)是數字測力支持的另一個重大創(chuàng)新。這些計劃的目標是創(chuàng)建一個網絡。在這個網絡中，設備、機器和計算機共享數據和意見，并做出獨立的決策。物聯(lián)網/工業(yè)4.0可以說是力量測量的主流趨勢，更不用說整個制造業(yè)和工程業(yè)了。

原始設備制造商將改善生產，減少停機時間。物聯(lián)網使自動化更加容易和重要，機器可以根據實時數據做出瞬間決策。工業(yè)4.0帶給我們的不僅僅是智能工廠，還有收集數據，促進管理和項目決策。

通過網絡連接的測量，OEM制造商將有更多的控制測試和產品開發(fā)的權利。該設備將有稱重傳感器和扭矩傳感器來跟蹤性能和可靠性，以便OEM能夠更準確地預測機器何時需要維護。如果裝配線有問題，從機器上收集的數據將揭示故障的位置。所有這些都意味著生產效率提高，停工時間大大減少，為工程師節(jié)省時間，為制造商節(jié)省資金。

趨勢三：無線通信。

多軸傳感器使用單個稱重傳感器同時測量多個力和扭矩。它們配備了多個橋接器，可以準確地測量一個方向的力，同時最大限度地減少其他軸的串擾。它們可以用作三軸或六軸設備和軸向扭轉傳感器。這些設備可以同時測量三個垂直軸上的力，六軸稱重傳感器也可以測量這些軸周圍的扭矩。此外，許多力量測量制造商還提供了一些數據采集和放大系統(tǒng)，這使得繪制圖形、記錄和顯示數據變得非常容易，無論是否有經驗的人都可以使用。涉及設備可以減少。

為了解決這些問題，力量測量供應商提供了連接藍牙和Wi-Fi的稱重傳感器和扭矩傳感器。這些傳感器減少了對電線的依賴，使數據和結果更容易通過物聯(lián)網連接到多臺機器上。

無線技術的另一個優(yōu)點是為測試工程師提供了更靈活的力和扭矩測試方法。通過無線傳感器，可以在現(xiàn)場幾乎任何地方進行測試，并實時檢查移動設備上的數據。為了進一步審查，這些數據可以很容易地傳輸回實驗室或生產設施。

Wi-Fi和藍牙可以建立連接網絡，減少對電線的需求，使測試和測量環(huán)境更加靈活。由于設施管理人員在增加工廠空間時不需要用電線連接所有設備，所以制造和分銷設施可以自由發(fā)展。無線通信是工業(yè)4.0的關鍵。

趨勢四：傳感器小型化。

近年來，在所有行業(yè)中，組件越來越小的趨勢是普遍存在的。你可以在手機、汽車甚至飛機上看到這種趨勢。消費者希望在相同或更小的設備中安裝更多的技術和功能。每個硬件代工都試圖通過某種方式降低尺寸、重量和功率(SWaP)。

在力量測量中，通過較小的傳感器實現(xiàn)了降低SWaP、增加更多功能、擴大數據收集范圍。最終，原始設備制造商希望通過使用更少的設備連接到測試平臺或產品，以及更少的布線來簡化測試。他們還希望用盡可能少的設備收集同樣的數據，以降低成本，簡化測試。

相當一部分原始設備制造商希望在他們銷售的產品中永久安裝更小的力傳感器。這將使他們收集實際使用的產品的力和扭矩數據。同時，制造商為了確定耐用性和計劃維護，在他們的產品上安裝了傳感器。更小的無線傳感器更容易安裝，成本更低。隨著更多工業(yè)網絡的建立，越來越多的傳感器將被添加到這些機器中，以共享更高質量的數據。

為了滿足不斷發(fā)展的工程和制造業(yè)的需求，力傳感器的創(chuàng)新是不可避免的。多軸傳感器、數字化、無線連接和小型化是我們現(xiàn)在和不久的將來應該關注的技術。需要測量產品和服務的代工制造商需要經驗豐富、知識淵博的供應商來跟上變化。