超薄微型三轴力传感器｜Tec Gihan USL06-H5-500N 全维度产品应用解读

发布日期：2026-07-06      浏览次数：12

一、品牌与产品基础概述

制造商：日本テック技販（Tec Gihan / 泰克技贩），专精微型多轴力觉传感器，产品自有研发、生产、整机标定，拥有日美测力专1利。
USL06-H5-500N 属于USL06-H5 超薄三轴力传感器系列，是全1球最小尺寸级应变片式三分力传感器，同步采集平面横向 Fx、Fy + 垂直向 Fz 三维作用力，500N 为该系列最大垂直量程型号，适配中轻载三维力检测场景。

USL06-H5外观

传感器实拍

二、核心硬件规格（USL06-H5-500N）

1. 量程参数（核心）

表格

力轴	额定量程	额定输出
Fx（X 横向剪切力）	±250N	0.50mV/V
Fy（Y 横向剪切力）	±250N	0.50mV/V
Fz（Z 垂直压向力）	+500N（仅受压，不可拉伸）	0.90mV/V

允许过载：150% FS，超过易损坏弹性体

2. 机械尺寸与重量

• 外形：20mm×20mm 方形，厚度仅5mm（超薄硬币级厚度）

• 重量：不含线缆仅 3g，轻量化不影响机构动态性能

• 安装：中心 M5 螺纹通孔，四角 M2 安装固定孔，可夹装、内嵌式安装

• 标配线缆：外径 1.8mm 四芯屏蔽线缆，长度可定制

3. 精度与电气性能

1. 综合精度（校正后）：非线性、滞后、轴间干扰均≤±1%RO，出厂单台1独立负载标定，附带专属解耦校正系数，消除三轴串扰误差

2. 输入电阻：61~63Ω；输出电阻 122~126Ω

3. 推荐激励电压：DC1~3V，最大 DC5V

4. 绝缘电阻：≥1000MΩ（DC50V）

5. 温区：补偿 10~60℃，工作 - 10~70℃；零点温漂≤±0.05% RO/℃

4. 核心产品优势

1. 极1致微型超薄：20×20×5mm，可嵌入狭小夹爪、假肢、微型工装，无空间干涉

2. 三维同步测力：一次性获取水平双向剪切力 + 垂直压力，还原真实接触受力状态

3. 轻量化低负载干扰：3g 自重，机器人末端、穿戴设备安装不会增加额外惯性

4. 出厂独立解耦标定：每支传感器单独实测负载校准，配套解耦算法，多轴测量精度远优于通用多轴传感器

5. 应变片全金属密封结构，抗轻微粉尘、水汽，适配实验室与轻型工业环境

三、分行业运用场景深度分析

（一）协作机器人 / 自动化精密装配（核心应用）

适用工况

机器人末端夹爪、打磨头、压装工装内置测力，量程匹配 500N 垂直压合、250N 侧向摩擦 / 刮擦力。

应用价值

1. 精密压装力控：电子连接器、塑胶小件、轴承轻压装配，实时监控 Fz=0~500N 压合力，超力停机，杜绝壳体崩裂、引脚变形；Fx/Fy 检测侧向偏移，修正机器人轨迹，保证同轴装配精度。

2. 柔性打磨 / 抛光：手机中框、塑胶外壳抛光，恒力控制 Fz 50~300N，Fx/Fy 识别曲面侧向阻力，动态调整进给速度，避免过磨、漏抛，提升良率。

3. 易碎件柔性抓取：玻璃镜片、陶瓷零件，实时监测三轴接触力，防止夹持侧向挤压碎裂，实现软抓取力反馈。

选型优势对比

同系列 50/100/200N 量程偏小，金属压装、重型打磨受力超量程；USL06-H5-500N 覆盖中等负载，同时保留超薄尺寸，无需更换大体积多轴传感器。

（二）医疗康复、福祉器械研发

1. 下肢假肢 / 足踝矫形器

内嵌于足底、踝关节位置，站立行走时采集：

• Fz（500N）：人体负重垂直压力；

• Fx/Fy（±250N）：左右、前后侧向剪切力；

  用于步态数据采集、假肢结构受力优化、康复步态评估，判断患者足内翻 / 外翻受力异常，调整矫正支具角度。

2. 康复外骨骼、康复手套

微型关节内置，检测肢体屈伸三维作用力，给外骨骼控制器提供力反馈，自适应助力，降低患者负重；超薄 5mm 厚度不影响穿戴舒适度。

3. 手术器械力反馈研究

微创手术夹持器械测力实验，模拟组织夹持三维受力，优化手术器械夹持力度，避免软组织损伤。

（三）运动器材力学研发测试

1. 球拍、滑雪板、运动鞋力学测试

   鞋底、拍柄嵌入传感器，采集运动冲击垂直压力 Fz（最高 500N）、侧向扭转剪切 Fx/Fy，分析发力受力曲线，优化器材结构减震、支撑性能。

2. 人体运动力学实验

   跑步机、测力踏板、人体负重测试，采集足部三维受力，用于运动生物力学论文、装备研发实验。

（四）高校实验室力学科研测试

1. 流体阻力、接触摩擦力学实验：流体冲击试件产生三维力，同步记录 Fx/Fy/Fz 建立力学模型；

2. 材料界面摩擦、粘接剥离测试：垂直压合 + 侧向剥离三维力同步采集；

3. 微型机构力学仿真验证：微型凸轮、微型夹具受力标定。

（五）轻工业质检、手感测试

1. 按键、开关按压力 + 侧向滑动摩擦力检测；

2. 皮革、布料表面摩擦手感测试，同步记录垂直按压压力与横向滑动阻力；

3. 包装封口、瓶盖旋压三维受力检测。

四、使用配套方案与注意事项

1. 配套采集设备

需搭配 Tec Gihan 专用应变放大器 + 三轴解耦采集软件，输入传感器出厂校正系数，消除轴间串扰；支持模拟电压输出接入工控 ADC，也可搭配数字变送模块输出 RS485 信号对接 PLC。

2. 安装使用限制

1. Fz 仅支持受压，禁止反向拉力，最大 150% 过载，严禁冲击载荷；

2. 安装面需平整刚性底座，避免弹性工装导致测量失真；

3. 线缆弯折半径≥5mm，防止内部应变片引线断裂；

4. 不适合高温、油污、强腐蚀工况，恶劣环境需加装防护外壳。

五、产品优劣势总结

优势

1. 微型超薄，市面上同等三维测力量程体积最小，狭小空间唯1可选方案；

2. 三轴同步检测，自带解耦标定，多轴测量精度高；

3. 500N 垂直量程覆盖中轻载工业、医疗、科研主流测力需求；

4. 自重极低，动态测量无附加惯性误差。

局限性

1. Fz 仅承压，无法测量拉力；

2. 过载上限 150%，不能用于冲击、重载锻压场景；

3. 需配套专用放大器与解耦软件，系统成本高于单轴传感器；

4. 防护等级一般，不适合户外、强腐蚀工业现场。