德国Lorenz Messtechnik力传感器选型与应用浅析

德国Lorenz Messtechnik力传感器选型与应用浅析

一、品牌与产品体系

Lorenz Messtechnik GmbH 1985年成立于德国阿尔夫多夫（Alfdorf），主要从事扭矩传感器、力传感器及配套测量系统的开发与生产。公司可提供 DAkkS 和工厂校准服务，DAkkS 实验室认证依据 DIN EN ISO/IEC 17025 执行。产品体系覆盖扭矩传感器、力传感器、称重传感器、测量放大器及数据评估单元等。

二、产品类型

Lorenz 力传感器主要分为以下类别：

拉力传感器（Tension Force Sensors）

压力传感器（Compression Force Sensors）

拉压力传感器（Tension and Compression Force Sensors）

旋转式扭矩传感器

静态扭矩传感器

S型称重传感器

剪切梁称重传感器

环形力传感器（带通孔）

载荷销（Load Pins）

多分量传感器

三、主要型号

以下列举部分 Lorenz 力传感器和扭矩传感器型号：

K-1563：100–2000N 拉压力传感器

K-1661：20–400kN 梁式拉压力传感器，IP67防护

K-14：0.05–100kN 柱式压力传感器

K-13 / K-13B：0.01–100kN 压力传感器，内置机械过载保护

K-2071：5–15kN 微型压力传感器

K-1613：0.1–50kN 微型压力传感器，IP65防护

K-100：1–100kN 微型拉力传感器

M-2025：10kN/10N·m 及 20kN/20N·m 静态力/扭矩复合传感器

DR-2212 / DR-2512：0.1–20000N·m 旋转式无接触扭矩传感器

DR-2114 / DR-2414：0.1–20N·m 旋转式扭矩传感器，集成转速测量

四、产品介绍——以 K-1563 拉压力传感器为例

K-1563 是一款在线式拉压力传感器，基于应变式原理设计。受力元件在承受拉力或压力时发生弹性形变，粘贴于其上的应变片产生电阻变化，将形变量转换为与受力成正比的电压信号（mV/V）。这种设计不依赖机械位移测量，响应快且适配多种工况。

技术要点：

量程范围：100 N、200 N、500 N、1000 N、2000 N

精度等级：单向拉或压 0.15% Fnom；双向拉压 0.3% Fnom

额定输出：1.00 mV/V ±5%

输入/输出阻抗：350 Ω

供电电压：1000 N 以内 2–6 VDC，2000 N 为 2–12 VDC

使用温度范围：-30 °C 至 80 °C

温度漂移：±0.05 % Fnom / 10 K（零点与灵敏度）

过载能力：最大使用力 130% Fnom，极限力 150% Fnom，破坏力 > 300% Fnom

防护等级：IP67

材质：不锈钢

输出连接：3 米 PUR 屏蔽电缆，线端定义：棕(+供电)、绿(-供电)、黄(+信号)、白(-信号)、灰(可选 TEDS/监控信号)、屏蔽

可选功能：TEDS（IEEE 1451.4）、监控信号（50/80/100% Fnom）、扩展温度范围（最高 -40 °C 至 150 °C，≥200 N 时）、六线制连接

五、优势特点

过载保护设计：部分型号如 K-13B 内置机械止档，降低因受力超过额定值导致的损伤。

多种输出接口适配：扭矩传感器可输出模拟信号（±5V/±10V）或数字信号（RS485、USB）；USB 接口传感器支持即插即用，无需额外采集设备。

环境适应性：扩展温度可达 -40 至 150 °C，IP67 防护等级可应对潮湿及粉尘环境。

结构紧凑：力传感器多为低矮结构（low-profile）或微型化设计，适用于空间受限的安装位置。

柔性配置：支持 TEDS 电子数据表、多量程单传感器、双桥路等定制选项。

六、主要应用领域

自动化加工中心：用于装配、压装、铆接等工序的力值监控。

材料与部件测试：在材料试验机、发动机试验台、齿轮检测等场景中测量力或扭矩。

绳索力测量：适用于索缆、皮带、拉线等张力检测。

过程控制与质量检查：用于力配合、螺纹预紧力监测、工业过程控制等。

起重与运输设备：载荷测量、吊装力监测等。