牛頓的第一慣性定律指出：“除非被強(qiáng)迫施加壓力，否則每個(gè)身體都會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。”換句話說(shuō)就是“如果沒(méi)有力施加在物體上，則其加速度（a）將等于零”。

要了解力傳感器，讓我們首先了解力。如前所述，當(dāng)將力施加到自由物體上時(shí)，它將使物體沿力的方向加速。根據(jù)牛頓的研究，加速度與作用力“ F”成正比，而與稱(chēng)為質(zhì)量“ m”的物體的特性成反比。

哪么a是加速度，F(xiàn)=am; F是力，是矢量，m是質(zhì)量，它是標(biāo)量值。

力的單位是牛頓，指的是“將使1 kg質(zhì)量加速到1 m / s2的加速度的力”。

牛頓第三定律表現(xiàn)了兩個(gè)物體之間的力關(guān)系。它指出：“對(duì)于每一個(gè)動(dòng)作，總是存在著平等的反作用力；或者，兩個(gè)物體彼此之間的相互作用總是相等的，并且指向相反的方向”。

在工程中，介質(zhì)密度是指每單位體積的物質(zhì)量。力的測(cè)量在土木和機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)τ诟鞣N測(cè)量而言非常重要。每當(dāng)測(cè)量壓力時(shí)；它需要測(cè)力。通常在處理固體時(shí)測(cè)量力。而壓力是在處理液體（例如液體和氣體）時(shí)測(cè)量的。換句話說(shuō)，當(dāng)對(duì)點(diǎn)施加作用時(shí)考慮力，而當(dāng)力分布在大面積上時(shí)測(cè)量壓力。

力傳感器分為兩大類(lèi)。定量和定性。

定量傳感器實(shí)際上測(cè)量力，并根據(jù)電信號(hào)表示其值。例如重力儀和稱(chēng)重傳感器。

定性傳感器是閾值設(shè)備。它們的功能是，當(dāng)力的大小超過(guò)預(yù)定閾值水平時(shí)，輸出信號(hào)將可用。這受到強(qiáng)大的力量。電腦鍵盤(pán)就是這種力傳感器的例子。這種類(lèi)型的定性力傳感器用于運(yùn)動(dòng)和位置檢測(cè)器中。定性壓力傳感器是壓敏墊和壓電電纜組成。

在力傳感器中采用以下方法來(lái)感測(cè)力。

1.）通過(guò)平衡未知力和標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重力。

2.）通過(guò)測(cè)量已知力所施加的在手體質(zhì)量上的加速度。

3.）通過(guò)電磁力來(lái)平衡相互之間關(guān)系。

4.）通過(guò)將力轉(zhuǎn)換為流體壓力并測(cè)量該壓力。

5.）通過(guò)測(cè)量未知力在彈性構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)變。

方法3、4和5最常用于現(xiàn)代傳感器。

在大多數(shù)傳感器設(shè)計(jì)中，力不會(huì)直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。采取了一些中間步驟。例如，可以通過(guò)組合力轉(zhuǎn)換器和位置傳感器來(lái)開(kāi)發(fā)力傳感器。

前者可以使用簡(jiǎn)單的螺旋彈簧進(jìn)行設(shè)計(jì)，其壓縮位移x由彈簧系數(shù)k和力F定義為x = k * F

圖中顯示了使用彈簧和壓力傳感器構(gòu)造的另一種類(lèi)型的傳感器。壓力傳感器與充有流體的波紋管結(jié)合在一起，該波紋管受到力作用。通過(guò)將在其輸入處的局部力分布在壓力傳感器的傳感膜片上，充滿流體的波紋管可充當(dāng)壓力轉(zhuǎn)換器的作用力。