浅谈力敏器件及其应用
力敏器件是力学量敏感器件的简称。它具有将被测物体的力学量，例如荷重、位移、压力、拉力、应力、加速度、振动、扭矩等转变成电量的功能。因此，力敏器件被广泛应用于自动衡器、精密检测仪器与工业自动化等领域中，下面简单介绍一下它的种类、参数及应用。
1.力敏器件的种类
力敏器件的种类很多，有电阻丝应变片、半导体应变片、扩散硅应变片、薄膜应变片、力敏电阻、压力开关、压敏二极管、压敏三极管、集成硅力敏器件等。其中半导体应变片又有P型硅、N型硅、P-N结温度自补偿硅，灵敏系数补偿型、非线性补偿型等多种类型。利用力敏器件制成的力学量传感器，主要有压力传感器、加速度传感器、角度传感器、位移传感器、差压传感器、负载传感器、荷重传感器、扭矩传感器、振动传感器、斜度传感器、半导体压力传感器及各种小型压力传感器等。
2.力敏器件的主要参数
力敏器件的电阻值随相对形变的加大而增大，电阻值为正时表示拉伸;反之为压缩。在—定范围内，电阻值与形变成直线关系，随着形变的加大，两者就成为非线性关系。此外，电阻值变化还与温度有关，当温度变化一度，电阻值变化的百分数称为温度系数。力敏器件应变片形变值与电阻值的变化关系，如建立△R/R=K△L/L，则K即为灵敏度系数。半导体应变片的灵敏度系数为100-150，压敏二极管为1000，压敏三极管则更高。当温度升高时，为敏器件的灵敏度下降，温度每升高l℃，灵敏度系数下降的百分比，称为灵敏度温度系数。力敏器件有时会由于环境温度的变化而引起零点输出变化。在工作温度范围内，环境温度每变化一度时，引起的零点输出变化与额定输出的百分比，称为温度零点漂移。
3.力敏器件的应用
力敏器件的应用范围很广，电阻丝应变片可以用作称重元件。当重物在应变片弹性体上荷重后，会产生与荷重相应的应变，将此应变的电阻值变化，经放大器放大，再通过A/D变换，转换成电子数显，即可测量出物体重量，这种电子秤的称量范围为1千克至数吨。半导体应变片可用来制作测量气体或液体压力差的传感器。同时，力敏器件在医学上也有广泛的应用，它在医疗器材上常作为脉搏、血压、心跳、肌肉收缩等测量。例如，医生使用三只力敏器件模拟医生的三只手指，将脉搏跳动转换成电信号，通过放大可以方便地进行显示或记录。近年来，随着科学技术的发展，已经采用微电子技术实现了力敏器件的微型化，使其可以应用于各种高精尖的科技领域中。此外，力敏器件还广泛应用在工程测力、工业自动配料控制系统、电站燃料控制、棉花和纺织品的张力与强度的控制等方面。总之，力敏器件的应用前景是十分广阔的。