ひずみゲージとはどのようなセンサーですか?

ひずみセンサー: 技術原理、アプリケーションシナリオ、市場動向

ひずみゲージセンサは、物体に力が加わったときに生じる変形（ひずみ）を測定することで、力、圧力、トルクなどの物理量を間接的に検出する装置です。近年、産業オートメーション、スマートウェアラブル、構造健全性モニタリングの急速な発展に伴い、ひずみゲージセンサーはその高精度、低コスト、小型化により注目を集めています。この記事では、過去 10 日間のネットワーク全体の注目のコンテンツを結合し、技術原則、アプリケーション シナリオ、市場データの 3 つの側面から分析します。

1. 技術原理とコア特性

ひずみゲージ センサーの中心となるコンポーネントはひずみゲージ (ひずみゲージ) であり、その動作原理は金属または半導体材料の抵抗ひずみ効果に基づいています。ひずみゲージが物体の表面に取り付けられ、物体とともに変形すると、その抵抗値が変化し、ブリッジ回路を通じて測定可能な電圧信号に変換されます。以下は、一般的なひずみゲージ センサーの性能パラメータの比較です。

2. 最近人気のあるアプリケーションシナリオ

1.産業用ロボット: ひずみセンサーはロボット アームの力フィードバック制御に使用され、精密な組み立て効率を向上させます。たとえば、テスラの Optimus ロボットの最新版には、多軸ひずみセンサーが統合されています。

2.スマート医療: ウェアラブルひずみセンサーは患者の呼吸数と関節活動を監視します。関連論文は、「Nature Electronics」の最近の記事で引用されています。

3.新エネルギー車: バッテリーパックの構造健全性モニタリングの需要により、薄膜ひずみセンサーの応用が促進されており、BYD や他のメーカーは 2024 年の技術白書で強調しています。

3. 市場データとトレンド分析

最近の業界レポート (2024 年 6 月更新) によると、世界のひずみゲージ センサー市場規模と成長率は次のとおりです。

成長の原動力には次のようなものがあります。

- インダストリー 4.0 のリアルタイム データ収集の需要。

- フレキシブルエレクトロニクス技術のブレークスルー（グラフェンひずみゲージなど）。

- 政策支援（中国の「第14次5カ年計画」スマートセンサー開発計画）。

結論

ひずみセンサーは従来の産業分野から家庭用電化製品や医療健康分野まで拡大しており、その技術の反復は市場の成長と顕著な正の相関関係を示しています。将来的には、MEMS テクノロジーとナノマテリアルの応用により、高感度で自己給電型のスマートひずみセンサーが研究開発の焦点となるでしょう。