張力傳感器的本質是 “力電轉換裝置",其工作依賴于彈性元件和傳感元件的協同作用,主流原理基于 “應變效應",具體流程可拆解為 3 步:
受力形變:當外部張力作用于傳感器的 “彈性元件"(如金屬梁、膜片)時,彈性元件會發生微小的、可恢復的形變(肉眼難以察覺,通常僅微米級)。
應變感應:在彈性元件表面粘貼 “應變片"(傳感核心,多為金屬箔或半導體材料),彈性元件的形變會帶動應變片同步拉伸或壓縮 —— 拉伸時應變片電阻增大,壓縮時電阻減小(這一現象稱為 “應變效應")。
信號輸出:將應變片接入 “Wheatstone 電橋"(惠斯通電橋)電路,電阻的微小變化會轉化為電橋輸出的電壓 / 電流變化;再通過信號放大、濾波等電路處理,最終輸出與 “張力大小成正比" 的標準電信號(如 4-20mA 電流信號、0-10V 電壓信號),供 PLC、顯示屏等設備讀取。