超薄微型三軸力傳感器｜Tec Gihan USL06-H5-500N 全維度產(chǎn)品應(yīng)用解讀

發(fā)布日期：2026-07-06      瀏覽次數(shù)：61

一、品牌與產(chǎn)品基礎(chǔ)概述

制造商：日本テック技販（Tec Gihan / 泰克技販），專精微型多軸力覺(jué)傳感器，產(chǎn)品自有研發(fā)、生產(chǎn)、整機(jī)標(biāo)定，擁有日美測(cè)力專1利。
 
USL06-H5-500N 屬于USL06-H5 超薄三軸力傳感器系列，是全1球最小尺寸級(jí)應(yīng)變片式三分力傳感器，同步采集平面橫向 Fx、Fy + 垂直向 Fz 三維作用力，500N 為該系列最大垂直量程型號(hào)，適配中輕載三維力檢測(cè)場(chǎng)景。


USL06-H5外觀


傳感器實(shí)拍
 

二、核心硬件規(guī)格（USL06-H5-500N）

1. 量程參數(shù)（核心）

力軸	額定量程	額定輸出
Fx（X 橫向剪切力）	±250N	0.50mV/V
Fy（Y 橫向剪切力）	±250N	0.50mV/V
Fz（Z 垂直壓向力）	+500N（僅受壓，不可拉伸）	0.90mV/V

允許過(guò)載：150% FS，超過(guò)易損壞彈性體

2. 機(jī)械尺寸與重量

• 外形：20mm×20mm 方形，厚度僅5mm（超薄硬幣級(jí)厚度）

• 重量：不含線纜僅 3g，輕量化不影響機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能

• 安裝：中心 M5 螺紋通孔，四角 M2 安裝固定孔，可夾裝、內(nèi)嵌式安裝

• 標(biāo)配線纜：外徑 1.8mm 四芯屏蔽線纜，長(zhǎng)度可定制

3. 精度與電氣性能

1. 綜合精度（校正后）：非線性、滯后、軸間干擾均≤±1%RO，出廠單臺(tái)1獨(dú)立負(fù)載標(biāo)定，附帶專屬解耦校正系數(shù)，消除三軸串?dāng)_誤差

2. 輸入電阻：61~63Ω；輸出電阻 122~126Ω

3. 推薦激勵(lì)電壓：DC1~3V，最大 DC5V

4. 絕緣電阻：≥1000MΩ（DC50V）

5. 溫區(qū)：補(bǔ)償 10~60℃，工作 - 10~70℃；零點(diǎn)溫漂≤±0.05% RO/℃

4. 核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1. 極1致微型超薄：20×20×5mm，可嵌入狹小夾爪、假肢、微型工裝，無(wú)空間干涉

2. 三維同步測(cè)力：一次性獲取水平雙向剪切力 + 垂直壓力，還原真實(shí)接觸受力狀態(tài)

3. 輕量化低負(fù)載干擾：3g 自重，機(jī)器人末端、穿戴設(shè)備安裝不會(huì)增加額外慣性

4. 出廠獨(dú)立解耦標(biāo)定：每支傳感器單獨(dú)實(shí)測(cè)負(fù)載校準(zhǔn)，配套解耦算法，多軸測(cè)量精度遠(yuǎn)優(yōu)于通用多軸傳感器

5. 應(yīng)變片全金屬密封結(jié)構(gòu)，抗輕微粉塵、水汽，適配實(shí)驗(yàn)室與輕型工業(yè)環(huán)境

三、分行業(yè)運(yùn)用場(chǎng)景深度分析

（一）協(xié)作機(jī)器人 / 自動(dòng)化精密裝配（核心應(yīng)用）

適用工況

機(jī)器人末端夾爪、打磨頭、壓裝工裝內(nèi)置測(cè)力，量程匹配 500N 垂直壓合、250N 側(cè)向摩擦 / 刮擦力。

應(yīng)用價(jià)值

1. 精密壓裝力控：電子連接器、塑膠小件、軸承輕壓裝配，實(shí)時(shí)監(jiān)控 Fz=0~500N 壓合力，超力停機(jī)，杜絕殼體崩裂、引腳變形；Fx/Fy 檢測(cè)側(cè)向偏移，修正機(jī)器人軌跡，保證同軸裝配精度。

2. 柔性打磨 / 拋光：手機(jī)中框、塑膠外殼拋光，恒力控制 Fz 50~300N，F(xiàn)x/Fy 識(shí)別曲面?zhèn)认蜃枇Γ瑒?dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)給速度，避免過(guò)磨、漏拋，提升良率。

3. 易碎件柔性抓取：玻璃鏡片、陶瓷零件，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三軸接觸力，防止夾持側(cè)向擠壓碎裂，實(shí)現(xiàn)軟抓取力反饋。

選型優(yōu)勢(shì)對(duì)比

同系列 50/100/200N 量程偏小，金屬壓裝、重型打磨受力超量程；USL06-H5-500N 覆蓋中等負(fù)載，同時(shí)保留超薄尺寸，無(wú)需更換大體積多軸傳感器。

（二）醫(yī)療康復(fù)、福祉器械研發(fā)

1. 下肢假肢 / 足踝矯形器

內(nèi)嵌于足底、踝關(guān)節(jié)位置，站立行走時(shí)采集：

• Fz（500N）：人體負(fù)重垂直壓力；

• Fx/Fy（±250N）：左右、前后側(cè)向剪切力；

   

  用于步態(tài)數(shù)據(jù)采集、假肢結(jié)構(gòu)受力優(yōu)化、康復(fù)步態(tài)評(píng)估，判斷患者足內(nèi)翻 / 外翻受力異常，調(diào)整矯正支具角度。

2. 康復(fù)外骨骼、康復(fù)手套

微型關(guān)節(jié)內(nèi)置，檢測(cè)肢體屈伸三維作用力，給外骨骼控制器提供力反饋，自適應(yīng)助力，降低患者負(fù)重；超薄 5mm 厚度不影響穿戴舒適度。

3. 手術(shù)器械力反饋研究

微創(chuàng)手術(shù)夾持器械測(cè)力實(shí)驗(yàn)，模擬組織夾持三維受力，優(yōu)化手術(shù)器械夾持力度，避免軟組織損傷。

（三）運(yùn)動(dòng)器材力學(xué)研發(fā)測(cè)試

1. 球拍、滑雪板、運(yùn)動(dòng)鞋力學(xué)測(cè)試

    

   鞋底、拍柄嵌入傳感器，采集運(yùn)動(dòng)沖擊垂直壓力 Fz（最高 500N）、側(cè)向扭轉(zhuǎn)剪切 Fx/Fy，分析發(fā)力受力曲線，優(yōu)化器材結(jié)構(gòu)減震、支撐性能。

2. 人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)

    

   跑步機(jī)、測(cè)力踏板、人體負(fù)重測(cè)試，采集足部三維受力，用于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)論文、裝備研發(fā)實(shí)驗(yàn)。

（四）高校實(shí)驗(yàn)室力學(xué)科研測(cè)試

1. 流體阻力、接觸摩擦力學(xué)實(shí)驗(yàn)：流體沖擊試件產(chǎn)生三維力，同步記錄 Fx/Fy/Fz 建立力學(xué)模型；

2. 材料界面摩擦、粘接剝離測(cè)試：垂直壓合 + 側(cè)向剝離三維力同步采集；

3. 微型機(jī)構(gòu)力學(xué)仿真驗(yàn)證：微型凸輪、微型夾具受力標(biāo)定。

（五）輕工業(yè)質(zhì)檢、手感測(cè)試

1. 按鍵、開關(guān)按壓力 + 側(cè)向滑動(dòng)摩擦力檢測(cè)；

2. 皮革、布料表面摩擦手感測(cè)試，同步記錄垂直按壓壓力與橫向滑動(dòng)阻力；

3. 包裝封口、瓶蓋旋壓三維受力檢測(cè)。

四、使用配套方案與注意事項(xiàng)

1. 配套采集設(shè)備

需搭配 Tec Gihan 專用應(yīng)變放大器 + 三軸解耦采集軟件，輸入傳感器出廠校正系數(shù)，消除軸間串?dāng)_；支持模擬電壓輸出接入工控 ADC，也可搭配數(shù)字變送模塊輸出 RS485 信號(hào)對(duì)接 PLC。

2. 安裝使用限制

1. Fz 僅支持受壓，禁止反向拉力，最大 150% 過(guò)載，嚴(yán)禁沖擊載荷；

2. 安裝面需平整剛性底座，避免彈性工裝導(dǎo)致測(cè)量失真；

3. 線纜彎折半徑≥5mm，防止內(nèi)部應(yīng)變片引線斷裂；

4. 不適合高溫、油污、強(qiáng)腐蝕工況，惡劣環(huán)境需加裝防護(hù)外殼。

五、產(chǎn)品優(yōu)劣勢(shì)總結(jié)

優(yōu)勢(shì)

1. 微型超薄，市面上同等三維測(cè)力量程體積最小，狹小空間唯1可選方案；

2. 三軸同步檢測(cè)，自帶解耦標(biāo)定，多軸測(cè)量精度高；

3. 500N 垂直量程覆蓋中輕載工業(yè)、醫(yī)療、科研主流測(cè)力需求；

4. 自重極低，動(dòng)態(tài)測(cè)量無(wú)附加慣性誤差。

局限性

1. Fz 僅承壓，無(wú)法測(cè)量拉力；

2. 過(guò)載上限 150%，不能用于沖擊、重載鍛壓場(chǎng)景；

3. 需配套專用放大器與解耦軟件，系統(tǒng)成本高于單軸傳感器；

4. 防護(hù)等級(jí)一般，不適合戶外、強(qiáng)腐蝕工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。