Lịch sử cảm biến lực

Leonardo Da Vinci đã sử dụng các vị trí đặt đối trọng được hiệu chuẩn trên một đòn bẩy cơ học để cân bằng và xác định các trọng lượng chưa biết. Các biến thể trong thiết kế của ông sử dụng nhiều đòn bẩy, mỗi đòn bẩy có chiều dài khác nhau và được cân bằng với một quả cân chuẩn duy nhất. Trước khi các cảm biến lực thủy lực và điện tử thay thế đòn bẩy cơ học trong các ứng dụng cân công nghiệp, các loại cân đòn bẩy cơ học này đã được sử dụng rộng rãi. Chúng được sử dụng để cân mọi thứ, từ thuốc viên đến toa xe lửa và đạt được độ chính xác và độ tin cậy cao miễn là chúng được hiệu chuẩn và bảo trì đúng cách. Chúng liên quan đến việc sử dụng cơ chế cân bằng trọng lượng hoặc phát hiện lực tạo ra bởi các đòn bẩy cơ học. Các cảm biến lực đầu tiên, trước khi có cảm biến lực biến dạng, bao gồm các thiết kế thủy lực và khí nén.

Năm 1843, nhà vật lý người Anh Charles Wheatstone đã phát minh ra mạch cầu có thể đo điện trở. Mạch cầu Wheatstone lý tưởng để đo những thay đổi điện trở xảy ra trong cảm biến ứng suất. Mặc dù cảm biến ứng suất dây điện trở liên kết đầu tiên được phát triển vào những năm 1940, nhưng mãi đến khi ngành điện tử hiện đại bắt kịp thì công nghệ mới mới trở nên khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế. Tuy nhiên, kể từ đó, cảm biến ứng suất đã phát triển mạnh mẽ cả dưới dạng thành phần cân cơ học và trong các cảm biến lực độc lập. Ngày nay, ngoại trừ một số phòng thí nghiệm vẫn sử dụng cân cơ học chính xác, cảm biến lực cảm biến ứng suất vẫn chiếm ưu thế trong ngành cân. Cảm biến lực khí nén đôi khi được sử dụng khi cần đảm bảo an toàn và vệ sinh nội tại, và cảm biến lực thủy lực được xem xét ở những vị trí xa xôi vì chúng không yêu cầu nguồn điện. Cảm biến lực cảm biến ứng suất cung cấp độ chính xác từ 0,03% đến 0,25% toàn thang đo và phù hợp với hầu hết các ứng dụng công nghiệp.