Nguyên lý đo lực

Nguyên lý đo lực

Nguyên lý đo lực
Bởi:
Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
Xác định ứng lực cơ học tác động lên các cấu trúc trong những điều kiện xác
định là vấn đề hàng đầu trong việc đánh giá độ an toàn cho hoạt động của máy móc,
thiết bị.
Theo định luật cơ bản của động lực học, lực được xác định bởi biểu thức:

(16.1)
Trong đó:
F - lực tác dụng (N).
M - khối lượng của vật (kg).
a - gia tốc của vật (m/s2).
Theo công thức (16.1), khi một lực có cường độ F(N) tác động vào một vật có khối
lượng M (kg) sẽ gây ra gia tốc a (m/s2).
Nguyên tắc đo lực là làm cân bằng lực cần đo với một lực đối kháng sao cho lực tổng
cộng và momen tổng của chúng bằng không.
Trong các cảm biến đo lực thường có một vật trung gian chịu tác động của lực cần đo và
biến dạng. Biến dạng của vật trung gian là nguyên nhân gây ra lực đối kháng và trong
giới hạn đàn hồi biến dạng tỉ lệ với lực đối kháng.
Biến dạng và lực gây ra biến dạng có thể đo trực tiếp bằng cảm biến biến dạng, hoặc
đo gián tiếp nếu một trong những tính chất điện của vật liệu chế tạo vật trung gian phụ
thuộc vào biến dạng. Ta cũng có thể xác định một lực bằng cách cân bằng nó với một
lực đã biết.
Theo công thức xác định trọng lực của một vật trong trọng trường trái đất:
1/2


Nguyên lý đo lực

Trong môi trường có g biết trước, cân khối lượng M của vật ta có thể xác định được
trọng lực của vật đó, ngược lại nếu sử dụng một vật có khối lượng đã biết sẽ có được
một lực xác định. Đây chính là nguyên tắc chuẩn cảm biến bằng máy đo có khối lượng
treo.
Trong bài này nghiên cứu các bộ cảm biến đo lực phổ biến như cảm biến áp điện, cảm
biến từ giảo, cảm biến dựa trên phép đo dịch chuyển, cảm biến xúc giác.

2/2