力敏传感器及其原理和应用

力敏传感器功能

力敏传感器是一种用于精密机械控制的重要传感器，将施加在操控部件的拇指力实时转化成电信号并输出到外信号处理单元，以实现对目标运动轨迹的控制，完成搜索、定位等任务。力敏传感器多应用于重要领域的操控手柄中，辅助飞行员完成机关炮瞄准，操控屏光标定位等功能。

力敏传感器特点

力敏传感器采用高灵敏度半导体为敏感器件，具有高可靠性、高灵敏度的特点。产品结构紧凑，体积小巧，便于集成于各类操控手柄。可根据需求增加柔性结构，使力敏传感器具备随动位移功能，改善操作手感。

力敏传感器工作原理

力敏传感器采用目前主流的应变测试方法—应变电测技术，其基本原理是用电阻应变片测定构件表面的线应变，再根据应变-应力关系确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。其核心元件为电阻应变片。传感器工作原理如图2所示，将半导体电阻应变片与弹性梁一体化连接，当拇指力作用在敏感弹性梁上，根据弹性梁的悬臂梁力学模型，拇指力可导致弹性梁产生相应应变，再通过一组半导体应变片感应弹性梁应变，对测量半导体应变片阻值变化量测量便可得到该方向的拇指力分量，将所测的两个轴向拇指力分量合成可得到拇指力状态。

图2 传感器工作原理框图

力敏传感器主要技术指标