Cảm biến lực được thiết kế để đo lực cơ học, về cơ bản được định nghĩa là sự tương tác làm cho vật thể thay đổi chuyển động hoặc biến dạng. Đơn vị được sử dụng rộng rãi nhất để đo cảm biến lực là Newton (N), thuộc Hệ đơn vị quốc tế (SI). Một Newton đại diện cho lực cần thiết để tăng tốc một khối lượng một kilôgam với bình phương một mét trên giây. Trong hầu hết các hệ thống kỹ thuật, robot và tự động hóa, đầu ra của cảm biến lực được hiệu chỉnh bằng Newton vì nó cung cấp tham chiếu được tiêu chuẩn hóa và nhất quán về mặt khoa học.
Tuy nhiên, Newton không phải là đơn vị duy nhất thường gặp trong các ứng dụng cảm biến lực. Trong nhiều môi trường công nghiệp, đặc biệt là những nơi vẫn sử dụng hệ thống cơ khí truyền thống, cảm biến lực cũng có thể được chỉ định bằng lực kilogam (kgf) hoặc lực pound (lbf). Lực kilôgam biểu thị lực do trọng lực tác dụng lên khối lượng một kilôgam, trong khi lực pound dựa trên lực hấp dẫn tác dụng lên khối lượng một pound. Các thiết bị này vẫn được sử dụng rộng rãi ở những khu vực mà hệ thống cũ hoặc sự quen thuộc của người vận hành đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là trong việc lắp đặt cảm biến lực công nghiệp liên quan đến máy ép, dây chuyền lắp ráp hoặc thiết bị kiểm tra vật liệu.
Đối với các ứng dụng cảm biến lực có độ chính xác cao, chẳng hạn như sản xuất chất bán dẫn, thiết bị y tế hoặc phòng thí nghiệm nghiên cứu, tính nhất quán của đơn vị càng trở nên quan trọng hơn. Các kỹ sư thường thích Newton hoặc thậm chí milli-Newton (mN) và micro-Newton (µN) để ghi lại những thay đổi lực rất nhỏ. Trong những môi trường này, ngay cả những lỗi chuyển đổi đơn vị nhỏ cũng có thể dẫn đến các phép đo không chính xác, chất lượng sản phẩm bị ảnh hưởng hoặc các cuộc kiểm tra tuân thủ không thành công. Đây là lý do tại sao nhiều công ty chọn hợp tác với nhà sản xuất cảm biến lực tùy chỉnh, người có thể hiệu chỉnh cảm biến một cách chính xác theo đơn vị và phạm vi được yêu cầu.
Một điều quan trọng cần cân nhắc nữa là các cảm biến lực không chỉ đơn giản là "xuất" các đơn vị lực. Bên trong, hầu hết các cảm biến lực đều đo lường sự thay đổi độ biến dạng, biến dạng hoặc điện trở, sau đó được chuyển đổi thành đơn vị lực thông qua hiệu chuẩn. Quá trình chuyển đổi này phụ thuộc rất nhiều vào đơn vị được chọn. Ví dụ: một cảm biến lực công nghiệp được hiệu chỉnh bằng Newton có thể hiển thị các đặc tính độ phân giải và độ nhạy khác nhau so với cùng một cảm biến được hiệu chỉnh bằng kgf, mặc dù phần tử cảm biến vật lý giống hệt nhau. Việc chọn đúng thiết bị ở giai đoạn hiệu chuẩn sẽ đảm bảo rằng cảm biến cung cấp dữ liệu có ý nghĩa, dễ hiểu cho người dùng cuối.
Trong chuỗi cung ứng toàn cầu, việc lựa chọn đơn vị cũng tác động đến giao tiếp giữa các nhóm và nhà cung cấp. Cảm biến lực được chỉ định bằng lbf có thể gây nhầm lẫn khi được tích hợp vào các hệ thống được thiết kế xung quanh các đơn vị SI. Vì lý do này, các nhà sản xuất quốc tế ngày càng tiêu chuẩn hóa các phép đo dựa trên Newton, đặc biệt là khi làm việc với nhà sản xuất cảm biến lực tùy chỉnh phục vụ thị trường toàn cầu. Điều này giúp giảm nguy cơ xảy ra lỗi chuyển đổi và cải thiện khả năng tương thích hệ thống giữa các khu vực.
Trong tự động hóa công nghiệp, cảm biến lực thường được sử dụng để theo dõi lực ép, lực chèn, lực kẹp hoặc lực căng. Trong những trường hợp này, phạm vi lực thường lớn hơn và các đơn vị như Newton hoặc kilo-Newton (kN) là phổ biến. Cảm biến lực công nghiệp được thiết kế cho các ứng dụng như vậy phải đủ mạnh để xử lý tải trọng cao trong khi vẫn duy trì đầu ra ổn định trong thiết bị đã chọn. Lựa chọn đơn vị chính xác giúp người vận hành nhanh chóng xác định các điều kiện lực bất thường và bảo vệ thiết bị khỏi quá tải.
Đối với người mua so sánh các nhà cung cấp, việc hiểu các đơn vị đo lực cũng có thể giúp đánh giá năng lực kỹ thuật. Nhà sản xuất giải thích rõ ràng về việc hiệu chuẩn đơn vị, độ chính xác của chuyển đổi và chia tỷ lệ đầu ra thể hiện kiến thức chuyên môn sâu hơn. Đây là một lý do khiến nhiều OEM thích hợp tác với nhà sản xuất cảm biến lực tùy chỉnh, người có thể cung cấp hướng dẫn dành riêng cho ứng dụng thay vì chỉ cung cấp các thông số kỹ thuật chung chung.
Cuối cùng, đơn vị được sử dụng để đo cảm biến lực không chỉ là nhãn hiệu—nó là một phần quan trọng trong thiết kế hệ thống, độ chính xác và khả năng sử dụng. Cho dù bạn cần cảm biến lực có độ chính xác cao cho các phép đo tinh tế hay cảm biến lực công nghiệp chắc chắn cho môi trường làm việc nặng, việc chọn đơn vị lực thích hợp và đảm bảo hiệu chuẩn chính xác sẽ tác động đáng kể đến hiệu suất và độ tin cậy.