Handbook of Force Transducers: Principles and Components

بخش اول "اصول و روش‌های اندازه‌گیری نیرو" را با توجه به دسته‌بندی به ده‌ها نوع مبدل نیرو معرفی می‌کند: مقاومتی، القایی، خازنی، پیزوالکتریک، سیم های الکترومغناطیسی، الکترودینامیکی، مغناطیسی الاستیک، گالوانومغناطیسی (اثر هال)، سیم های ارتعاشی، تشدید کننده های (میکرو)، آکوستیک و ژیروسکوپی. دو فصل ویژه به تکنیک های تعادل نیرو و روش های ترکیبی در اندازه گیری نیرو اشاره دارد.

قسمت دوم در مورد اجزای مبدل نیرو (Strain Gauge) بحث می‌کند، که از مبدل نیروی کلاسیک به مبدل نیروی دیجیتال/هوشمند، با ترکیب سه زیرسیستم (حسگرها، الکترومکانیک و انفورماتیک) تکامل می‌یابد. عنصر الاستیک (EE) "قلب" مبدل نیرو است و اساساً عملکرد آن را تعیین می کند. یک طبقه بندی المان الاستیک 12 نوع پیشنهاد شده است (ستون یا لوله کشیده / فشرده، تیر خمشی، محور خمشی و/یا پیچشی، میله خمشی میانی با انتهای ثابت، تیر برشی، حلقه خمشی، یوغ یا قاب، دیافراگم، چنبره تحت تنش محوری EE متقارن محوری و حجیم)، با تاکید بر محل بهینه کرنش سنج ها. ویژگی‌های اصلی پل وتستون مرتبط، که برای مبدل‌های پارامتری مناسب‌تر است، همراه با مدارهای الکترونیکی مناسب برای SGFT مورد بررسی قرار می‌گیرد.

این کتاب خلأ را در زمینه اندازه‌گیری نیرو پر می‌کند، چه متخصصان و چه تازه‌واردان، بدون توجه به علاقه خاصشان، پیدا کردن موضوعات مفید و ارزشمند زیادی در زمینه مبدل‌های نیرو. در واقع، این اولین تک نگاری تخصصی در این زمینه بین رشته ای و چند رشته ای است.

Part I introduces the basic "Principles and Methods of Force Measurement" according to a classification into a dozen of force transducers types: resistive, inductive, capacitive, piezoelectric, electromagnetic, electrodynamic, magnetoelastic, galvanomagnetic (Hall-effect), vibrating wires, (micro)resonators, acoustic and gyroscopic. Two special chapters refer to force balance techniques and to combined methods in force measurement.

Part II discusses the "(Strain Gauge) Force Transducers Components", evolving from the classical force transducer to the digital / intelligent one, with the incorporation of three subsystems (sensors, electromechanics and informatics). The elastic element (EE) is the "heart" of the force transducer and basically determines its performance. A 12-type elastic element classification is proposed (stretched / compressed column or tube, bending beam, bending and/or torsion shaft, middle bent bar with fixed ends, shear beam, bending ring, yoke or frame, diaphragm, axial-stressed torus, axisymmetrical and voluminous EE), with emphasis on the optimum location of the strain gauges. The main properties of the associated Wheatstone bridge, best suited for the parametrical transducers, are examined, together with the appropriate electronic circuits for SGFTs.

The handbook fills a gap in the field of Force Measurement, both experts and newcomers, no matter of their particular interest, finding a lot of useful and valuable subjects in the area of Force Transducers; in fact, it is the first specialized monograph in this inter- and multidisciplinary field.