德國Lorenz Messtechnik力傳感器選型與應(yīng)用淺析

一、品牌與產(chǎn)品體系

Lorenz Messtechnik GmbH 1985年成立于德國阿爾夫多夫（Alfdorf），主要從事扭矩傳感器、力傳感器及配套測量系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)。公司可提供 DAkkS 和工廠校準(zhǔn)服務(wù)，DAkkS 實驗室認(rèn)證依據(jù) DIN EN ISO/IEC 17025 執(zhí)行。產(chǎn)品體系覆蓋扭矩傳感器、力傳感器、稱重傳感器、測量放大器及數(shù)據(jù)評估單元等。

二、產(chǎn)品類型

Lorenz 力傳感器主要分為以下類別：

拉力傳感器（Tension Force Sensors）

壓力傳感器（Compression Force Sensors）

拉壓力傳感器（Tension and Compression Force Sensors）

旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器

靜態(tài)扭矩傳感器

S型稱重傳感器

剪切梁稱重傳感器

環(huán)形力傳感器（帶通孔）

載荷銷（Load Pins）

多分量傳感器

三、主要型號

以下列舉部分 Lorenz 力傳感器和扭矩傳感器型號：

K-1563：100–2000N 拉壓力傳感器

K-1661：20–400kN 梁式拉壓力傳感器，IP67防護(hù)

K-14：0.05–100kN 柱式壓力傳感器

K-13 / K-13B：0.01–100kN 壓力傳感器，內(nèi)置機(jī)械過載保護(hù)

K-2071：5–15kN 微型壓力傳感器

K-1613：0.1–50kN 微型壓力傳感器，IP65防護(hù)

K-100：1–100kN 微型拉力傳感器

M-2025：10kN/10N·m 及 20kN/20N·m 靜態(tài)力/扭矩復(fù)合傳感器

DR-2212 / DR-2512：0.1–20000N·m 旋轉(zhuǎn)式無接觸扭矩傳感器

DR-2114 / DR-2414：0.1–20N·m 旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器，集成轉(zhuǎn)速測量

四、產(chǎn)品介紹——以 K-1563 拉壓力傳感器為例

K-1563 是一款在線式拉壓力傳感器，基于應(yīng)變式原理設(shè)計。受力元件在承受拉力或壓力時發(fā)生彈性形變，粘貼于其上的應(yīng)變片產(chǎn)生電阻變化，將形變量轉(zhuǎn)換為與受力成正比的電壓信號（mV/V）。這種設(shè)計不依賴機(jī)械位移測量，響應(yīng)快且適配多種工況。

技術(shù)要點：

量程范圍：100 N、200 N、500 N、1000 N、2000 N

精度等級：單向拉或壓 0.15% Fnom；雙向拉壓 0.3% Fnom

額定輸出：1.00 mV/V ±5%

輸入/輸出阻抗：350 Ω

供電電壓：1000 N 以內(nèi) 2–6 VDC，2000 N 為 2–12 VDC

使用溫度范圍：-30 °C 至 80 °C

溫度漂移：±0.05 % Fnom / 10 K（零點與靈敏度）

過載能力：最大使用力 130% Fnom，極限力 150% Fnom，破壞力 > 300% Fnom

防護(hù)等級：IP67

材質(zhì)：不銹鋼

輸出連接：3 米 PUR 屏蔽電纜，線端定義：棕(+供電)、綠(-供電)、黃(+信號)、白(-信號)、灰(可選 TEDS/監(jiān)控信號)、屏蔽

可選功能：TEDS（IEEE 1451.4）、監(jiān)控信號（50/80/100% Fnom）、擴(kuò)展溫度范圍（最高 -40 °C 至 150 °C，≥200 N 時）、六線制連接

五、優(yōu)勢特點

過載保護(hù)設(shè)計：部分型號如 K-13B 內(nèi)置機(jī)械止檔，降低因受力超過額定值導(dǎo)致的損傷。

多種輸出接口適配：扭矩傳感器可輸出模擬信號（±5V/±10V）或數(shù)字信號（RS485、USB）；USB 接口傳感器支持即插即用，無需額外采集設(shè)備。

環(huán)境適應(yīng)性：擴(kuò)展溫度可達(dá) -40 至 150 °C，IP67 防護(hù)等級可應(yīng)對潮濕及粉塵環(huán)境。

結(jié)構(gòu)緊湊：力傳感器多為低矮結(jié)構(gòu)（low-profile）或微型化設(shè)計，適用于空間受限的安裝位置。

柔性配置：支持 TEDS 電子數(shù)據(jù)表、多量程單傳感器、雙橋路等定制選項。

六、主要應(yīng)用領(lǐng)域

自動化加工中心：用于裝配、壓裝、鉚接等工序的力值監(jiān)控。

材料與部件測試：在材料試驗機(jī)、發(fā)動機(jī)試驗臺、齒輪檢測等場景中測量力或扭矩。

繩索力測量：適用于索纜、皮帶、拉線等張力檢測。

過程控制與質(zhì)量檢查：用于力配合、螺紋預(yù)緊力監(jiān)測、工業(yè)過程控制等。

起重與運輸設(shè)備：載荷測量、吊裝力監(jiān)測等。