您是否能在高負載環境下，偵測數克等級的微小力量變化？
2026.07.02
在最高 100 N 的負載範圍內，以高解析度（20 mN ≒ 2g）將力量可視化，適用於組裝與製程評估
力量量測是產品材料特性評估、耐久性測試、品質確認等眾多領域中不可或缺的技術。
近年來，在機電整合、半導體製程、精密加工、醫療及生物力學等尖端研究與開發領域中，對力量量測的需求日益提高。除了過去傳統荷重感測器較難偵測的微小力量，也需要觀察與監測實際使用環境下作用於設備或工件的真實荷重。
這些力量通常包含設計上「理應施加的力量」、製程中「不應施加的力量」，以及「非預期產生的力量」；僅依靠理論計算、CAE 分析或經驗法則，往往不足以掌握實際狀況。
因此，透過「實測數據」確認細微力量實際作用的方式，將直接影響設備性能與可靠性。
內容大綱 (點擊展開)
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希望在不降低設備剛性的情況下，量測細微反作用力或加工力。
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希望在重複量測力量時，仍能獲得穩定、可靠的數值。
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希望提前偵測加工過程中，治具磨耗、缺角或破損等異常狀況。
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假設將 20 mN 的微小力量換算成重量，約相當於：
→ 約 2 g，也就是 2 枚 1 日圓硬幣的重量
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若要在 100 N(約10kg) 等級的荷重範圍內，捕捉如此微小的力量變化，就需要具備高解析度，並且能維持設備剛性的荷重感測器。
THK Precision 憑藉專注於 μN 至 mN 等級偵測與量測的力量感測技術，支援製程優化並提升設計開發能力。
2. 多元應用範例
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精密加工、切削與研磨製程中的切削力監測，以及刀具更換的狀態監控。
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沖壓、壓入與鎖固製程中的壓力與反作用力管理。
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製造設備與評估設備中的推力、反作用力的連續測量。
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壓力測試、硬度測試、強度測試等荷重評估和品質管理。
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透過量測摩擦力與滑動阻力來評估機構零件性能狀態。
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搭配滑台與高剛性感測器，觀察次微米位移動作下的切削力。
高感度感測器能夠將過去難以察覺、容易被忽略的「微小力量」可視化。
從研究階段到設備化與量產設備開發前，可協助縮短理論與實際狀況之間的差距，提供更具參考價值的解決方案。
從研究階段到設備化與量產設備開發前，可協助縮短理論與實際狀況之間的差距，提供更具參考價值的解決方案。
3.使用方式
將感測器直接連接至專用的「感測器放大器」，即可量測與力量成比例輸出的電壓值 (0～+10V)。
※ 請自備電壓擷取設備。
※ 請自備電壓擷取設備。
<高剛性感測器與機械加工用防水壓電滑台的搭配範例>
4. 產品系列
另有可偵測最小 20 μN (約0.002g)的超高感度感測器產品可供選擇。
相較於能夠檢測μN 等級微小力量的「微小力感測器」，
「高剛性感測器」適用於需要在維持剛性的同時，以高感度量測力量的應用情境。
「高剛性感測器」適用於需要在維持剛性的同時，以高感度量測力量的應用情境。
※ 若有量測範圍、高感度或外型尺寸調整等客製化需求，歡迎與我們聯繫洽詢。
單軸檢測型
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| 型號 | 感測方向 | 測量範圍 | 解析度 | 重複性 | 檢測方法 | 重量 |
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FS1H-100NH
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水平
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0 ～ 100N
(≒10kgf)
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20mN
(≒2gf)
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±20mN
(≒±2gf)
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靜電容量式
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3kg
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FS1H-100NV
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垂直 |
雙軸檢測型
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型號
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感測方向
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測量範圍
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解析度
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重複性
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檢測方法
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重量
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FS2H-100NH
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水平+水平
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0～ 100N
(≒10kgf)
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20mN
(≒2gf)
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±20mN
(≒±2gf)
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靜電容量式
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4.5kg
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FS2H-100NV
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水平+垂直
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感測器放大器
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型號
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檢測方法
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輸出電壓
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外部尺寸
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重量
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電源／消耗功率
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FSA201CL
FSA202CL
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靜電容量式
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0 ~ +10V
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74.5（W）×
287(D) ×
120（H）mm
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約2kg
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AC100-120V,
50/60Hz, 30VA
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5. 常見問題Q&A
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Q1：關於感度校正，以及電壓與力量之間的關係？ 產品交付時會提供感度係數書（N/V）。出貨前會依據安裝方向與荷重條件，使用標準砝碼進行感度校正。
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Q2：關於高剛性感測器的響應性能？ 高剛性感測器採用可應用於精密加工、沖壓等力量測量情境的結構設計。實際響應性能會依產品而有所不同，但整體而言，可實現相對良好的響應速度。此外，感測器在無負載與負載狀態下的共振頻率變化幅度不大，能夠穩定地偵測荷重。
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Q3：是否可與高精度平台搭配使用？ 可搭配本公司高精度壓電平台等產品，將次微米動作過程中所產生的位移與數十 mN 等級力量之間的關係，以類比電壓方式進行可視化。
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Q4：是否可客製為應變規型感測器或特殊規格？ 我們可對應多種客製化需求；可依據過往實績與應用條件，針對所需量測範圍、軸數、特殊環境等需求進行評估與提案。
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[延伸閱讀]：
