2020年是产品工程的一个令人兴奋的时代。"智能"产品不仅在技术,而且在经济上也是可行的:它们通过提供更多的核心功能,为终端用户提供更高的产品价值。
通过在产品中嵌入传感器,工程师可以监测和测量部件上的力、压力或负载。设计工程师利用收集到的传感器信号产生的信息,在产品中创建 "智能"功能:系统监测、自动控制、性能优化、自主操作和其他 "智能 "行为。
当标准传感器无法满足客户要求时,HBK将为客户创建定制的OEM传感器解决方案,以提供实时反馈和控制所需的数据。OEM(原始设备制造商)选择HBK作为合作伙伴,是因为我们基于应变的传感器能为其提供全方位解决方案:
通过定制,应变技术可被用于医疗设备和器材的关键非关键的应用。如高精度机器人手术、触觉力测量、病床重量平衡测量、导管压力测量、医疗泵的流量测量等。--几乎每台医疗设备都采用压力、力、应变片、载荷、扭矩或多分量传感器,来监测机械影响。
例如,我们开发了提供力反馈的传感器,其设计可经受多次高压灭菌循环。可靠的微型传感器推动了医疗患者监测的创新,提高了医疗专业人员的工作效率。在设备中集成HBK应变技术有助于制造商生产出更精确的医疗设备和器材。
农业机械制造商正在将越来越多的先进传感器技术集成到他们的精密农业设备中。拖拉机、播种机和收获机的下压力、称重销和扭矩测量,对所有类别的关键机械运动进行闭环反馈。例如,下压力传感器可以确保种子在预定的深度种植在不同地形的农场上。通过对下压力的精确测量,播种深度在不同的地形上变得高度一致,帮助农场主获得更高产量。
拖拉机和机械的传感器包括下压力传感器、定制的扭矩和力传感器、收割打包机传感器、称重销、车轮力和土壤压实传感器等等。
我们今天所了解的机器人是计算机科学和工程技术的结合物。传感器收集环境数据;控制程序确定机器人将如何以及何时动作;致动器执行动作;传感器收集交互的数据,并向控制程序提供反馈,实时无限重复。每个传感器必须可靠、准确地获取信号。但控制算法很少只涉及一段数据——必须将多个信号转换为可操作的数据并转发给控制器。
作为力、扭矩、重量、压力和多维测量解决方案的专家,HBK将OEM定制传感器视作一个完整的系统:需要将应变片、弹性体、电缆和电子元件集成到一个组件中。例如,关节扭转扭矩传感器和载荷传感器被设计用来测量作用在机器人(抓取器和执行器)手腕上的扭矩或脚上的负载。
非公路用车的主要挑战是,无论何种地形,都要高效地工作。不断上涨的燃料价格和运营商对低成本的渴望,促使汽车制造商设计出越来越经济的车辆,更高的效率和减少排放。现在,许多车辆在运行时自动监测和效率优化,以确保最大效率。实时力测量与物联网通信的结合,加上人工智能软件中的车载计算,为农业和采矿业的自主车辆铺平了道路。
从车载车辆的有效载荷,过载条件到商用汽车衡,我们坚固耐用的载荷和扭矩传感器采用坚固耐用的耐腐蚀材料(如不锈钢和铝)制造,提供最高水平的保护和耐用性,以及符合ANSI的要求。
随着更多的车型和功能可供选择,潜在买家对骑行的期望也发生了变化:无论是单纯的自行车用途(徒步、城市、货运或山地车),是否有负载—启动和停止、加速和电机辅助都应该是平稳、即时、直观和可靠的。在任何情况下,骑行体验都取决于人机协作:如果骑手的踏板动力和电机动力能够顺利互动,那么骑行的感觉将是愉快的。
定制的 OEM 力和扭矩传感器可对驱动和控制系统进行精确测量,从而确定辅助电机功率的比例量。马达控制越好,骑手就有更好的体验就会越好。我们为其定制的力传感器,可以安装在踏板上,或用在其他旋转部件上的扭矩传感器来测量反馈。
应变片已经证明了其在机械量电气测量中的价值,并在各种力、压力或扭矩传感器以及称重传感器的设计中发挥了关键作用。
我们的参考书《测量传感器之路》对传感器设计中重要内容进行了全面概述。84页的清晰描述和说明性图表详细说明了在选择、安装和连接弹性体和应变片时需要考虑的一切。
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