力和力矩的基本测量方法及适用场合

力的本质是物体对物体的相互作用，所以不能直接得到力值。依据力的作用效果及相关物理原理，力的测量方法可归纳为力平衡法、测位移法和物理效应测力法等。

力平衡法：相比光电开关传感器来将是有很大的区别的，在力平衡法是基于物理原理，通过已知力得到被测力值。已知力可以是重力、电磁力等。力平衡法中常用到机械式力液压与气压式测力系统，前者优点是简单易行，测量精度很高，但仅适用于静态力测量;后者具有很高的刚度，测量范围可达几十兆牛顿，并可达0.1%的精度等优点，并可以用于测量动态力。

测位移法：测位移法利用弹性元件在力的作用下产生形变的原理，从而间接得到力值。此种方法可以把位移变换成电量，可用作测重和测负荷。弹性元件的材料、开关和尺寸可以决定测量范围，并可得到很高的精度和线性度，满足不同工程需求的要求。

物理效应测力法：其些材料在力的作用下会产生应变效应、压磁效应、压阻效应、压电效应等物理效应，利用这些效应可以间接测得力值。大多数测力计就是基于此原理。

力矩测量的基本方法有力平衡法、传递法和能量转换法等。

力平衡法：它是利用平衡转矩去平衡被测转矩，从而求得被测转矩的方法。此方法属直接测转矩法，不存在转矩传递问题，但缺点是仅适合测量匀速转矩。

传递法：传递法是利用弹性元件传递形变来测量转矩值。现代测量中基于此种方法的测量仪应用最广泛。

能量转换法：此种方法是按照能量守恒定律来测量力矩的方法。通过测量的能量形式包括电能、热能等，考虑损耗从而确定转矩大小。基于此方法的测力矩仪属间接测量法，所以其影响因素较多，测量误差大，一般只在电动机和液机转矩测量方面有较多的应用。