測力是將力轉(zhuǎn)化為電旌旗燈號的換能器。數(shù)十年來，這種傳感器普遍用于各行各業(yè)的丈量跟傳感范疇。年夜少數(shù)測力傳感器的中心部件是電阻應(yīng)變計(jì)。該元件遭到拉力或壓力時(shí)，電阻會(huì)產(chǎn)生變更。箔應(yīng)變計(jì)是常用的一種，由經(jīng)由熱處置的超薄金屬箔片制成。該箔片能夠在介電薄層上化學(xué)蝕刻而成，或許采取真空堆積或?yàn)R射技巧，經(jīng)由過程資料的分子鍵合附著在介電層上。后一種技巧平日稱為薄膜法?；孟氲膽?yīng)變計(jì)應(yīng)當(dāng)體積小，本錢低，對負(fù)荷偏向上的應(yīng)變極為敏銳，并且不受四周情況溫度變更的影響。 

　　要經(jīng)由過程應(yīng)變計(jì)丈量應(yīng)變，所用電路必需可能丈量渺小應(yīng)變帶來的幽微電阻變更。應(yīng)變計(jì)換能器平日包含4個(gè)應(yīng)變計(jì)元件，這些元件經(jīng)由過程導(dǎo)線銜接成惠斯頓電橋電路。作為應(yīng)變丈量的優(yōu)質(zhì)抉擇，這種電路為四腳并聯(lián)分別式電橋電路，它可丈量電阻變更惹起的電流轉(zhuǎn)變。其輸出電壓以單元輸入電壓下的毫伏數(shù)表現(xiàn)(mV/V)?；菟诡D電橋也實(shí)用于溫度彌補(bǔ)。

　　測力傳感器品種及響應(yīng)的丈量技巧

　　個(gè)別的惠斯頓電橋電路包含4個(gè)應(yīng)變計(jì)。但有些測力傳感器可應(yīng)用8、16、32乃至更多個(gè)應(yīng)變計(jì)，而另一些裝備則僅應(yīng)用一到兩個(gè)應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)定位能否[敏感詞]、裝置方法怎樣以及所用的資料決議了測力傳感器的機(jī)能。換能器的模仿輸出平日須要停止旌旗燈號調(diào)理、縮小跟數(shù)字化，以表現(xiàn)力、測重、壓力、位移或所受的扭矩。

　　箔應(yīng)變計(jì)存在一些顯明的長處，比方：體積較小，存在多種丈量形式跟溫度彌補(bǔ)功效。這種應(yīng)變計(jì)出產(chǎn)本錢低，裝置方法機(jī)動(dòng)，既可裝置在平整、曲折或有槽的名義，也可裝置在內(nèi)孔的名義，因此合適種種翻新性的計(jì)劃請求，這是現(xiàn)在利用普遍的抉擇。

　　微電機(jī)體系(MEMS)是該范疇的新技巧。MEMS為蝕刻成梁柱形、隔閡形或板形的微型硅元件，可在測力元件內(nèi)施展傳感器的功效。與集成電路的制作工藝相似，MEMS也是經(jīng)由過程團(tuán)體跟名義微加工技巧制成。MEMS能夠年夜批量出產(chǎn)，由于能夠在有集成電路的單晶片上加工數(shù)以千計(jì)的傳感器元件。只管這種傳感器可能以極低的本錢（低至多少美元）年夜批量出產(chǎn)，但與箔應(yīng)變計(jì)比擬，其利用范疇仍很無限。MEMS在醫(yī)療范疇常用于那些本錢低、產(chǎn)量年夜(數(shù)百萬以上)的一次性產(chǎn)物中，比方：一次性血壓傳感器跟用于丈量球囊導(dǎo)管壓力的血管成形安裝。

　　由產(chǎn)業(yè)進(jìn)入醫(yī)療行業(yè)

　　年夜少數(shù)情形下，尺寸跟本錢是產(chǎn)物從一般產(chǎn)業(yè)范疇轉(zhuǎn)入醫(yī)療行業(yè)進(jìn)程中的年夜成績。產(chǎn)物轉(zhuǎn)化時(shí)其量程跟牢靠性等根本技巧特色并未轉(zhuǎn)變，但醫(yī)療行業(yè)個(gè)別須要丈量盎司、克跟毫克級的負(fù)荷，而產(chǎn)業(yè)情況下，負(fù)荷個(gè)別以磅、千牛頓或噸為單元。獨(dú)一破例的是理療痊愈東西，這種東西平日應(yīng)用尺度尺寸的測力傳感器。

　　全部醫(yī)用測壓傳感器都必需高度準(zhǔn)確并緊湊包裝，以便輕巧易攜，特殊是東西要與病人直接銜接時(shí)。假如傳感器用于某醫(yī)療東西集成的監(jiān)測儀器內(nèi)，要應(yīng)用不銹鋼跟陽極化鋁等尺度包裝資料。假如裝備與人體或液體直接打仗，則可應(yīng)用可高壓蒸汽滅菌的特種不銹鋼或一次性傳感器。

　　醫(yī)用測力傳感器晚期曾用于力學(xué)丈量等范疇，如病床負(fù)重監(jiān)測。20世紀(jì)80年月晚期之前，護(hù)士必需親身丈量病人的體重，跟蹤顯明穩(wěn)定。在病床上裝置測力傳感器后，病床可無效地將病人的[敏感詞]體重傳輸?shù)檬殖质窖b備上。每張病床個(gè)別裝置4個(gè)測力傳感器，每條床腿下一個(gè)，這些傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c相干裝備或把持器銜接的接線盒內(nèi)。

　　未幾當(dāng)前，人們將小型測力傳感器利用到輕易產(chǎn)生工資過錯(cuò)的范疇，比方：用于給藥的輸液泵。以往，人們將液體、藥物或養(yǎng)分液裝到輸液袋中，吊掛起來，使液體經(jīng)由過程軟管依附重力輸入病人體內(nèi)。為了盡可能準(zhǔn)確地調(diào)理流速，人們應(yīng)用了種種鉗夾辦法。別的，護(hù)士還要頻仍地監(jiān)測輸液，確保輸液準(zhǔn)確，輸液袋內(nèi)液體尚未流盡，并且未產(chǎn)生回血。將測力傳感器跟監(jiān)測體系引入淺易輸液裝備中，省卻了客觀斷定的進(jìn)程。測力傳感器可[敏感詞]丈量輸液袋的分量，當(dāng)液體分量于事后設(shè)定值差別時(shí)，傳感器會(huì)破即向銜接的裝備收回忠告信息。平日，小型彎梁測力傳感器(量程100g至1lb)裝置在軟管下的儲液器上。傳感器可檢測輸液時(shí)期的導(dǎo)管分量變更，并與電子把持器停止數(shù)據(jù)通訊。

　　將測力傳感器與以往純真的機(jī)器技巧聯(lián)合，能夠?qū)⑿畔⒎磻?yīng)給其余裝備。將主動(dòng)化引入很多醫(yī)療范疇中，能夠增加操縱中的工資過錯(cuò)。測力傳感器供給的數(shù)據(jù)被永恒記載上去，如許也可年夜年夜改良醫(yī)療進(jìn)程的跟蹤記載，便于義務(wù)確認(rèn)。

　　利用實(shí)例

　　當(dāng)初，理療東西的測力傳感器直徑僅3–4英寸，小的還不到半英寸。量程從多少毫克到多少百磅，不受測力傳感器尺寸的影響。即便小的測力傳感器也存在與較年夜傳感器雷同的量程、精度跟反復(fù)性。傳感器尺寸小到必定水平時(shí)，確切會(huì)限度其量程，但少數(shù)醫(yī)療利用都不須要用到年夜型測力傳感器的分量量程。

　　半導(dǎo)體跟電路裝備進(jìn)步的盤算機(jī)主動(dòng)化、 無線銜接以及一直減小的體積跟一直加強(qiáng)的功效，年夜年夜擴(kuò)大了測力傳感器在醫(yī)療范疇的利用范疇。此條件到的輸液技巧跟病床負(fù)重丈量辦法利用仍很普遍，但跟著集成主動(dòng)化裝備的應(yīng)用，這些利用變得更為龐雜了