電阻應(yīng)變式壓力傳感器的設(shè)計-文庫吧
2025-09-04 08:30 本頁面
【正文】 絲，截面面積 S= 2r? ，則有 ss? = rr?2 。令電阻絲的軸向應(yīng)變?yōu)?ll??? ，徑向應(yīng)變?yōu)???rr － ??? ??? )( ll ， ? 由材料力學(xué)可知，為電阻絲材料的泊松系數(shù)，經(jīng)整理可得 RR?=（ 1+2???? ??) ③ 通常把單位應(yīng)電所引起的電阻相對變化稱為電阻絲的靈敏系數(shù)，其表達式為 K = ? ???? ????? )21(RR ④ 從④可以明顯看出，電阻絲靈敏系數(shù) K 由兩部分組成：受力后由材料的幾何尺 受力引起 )21( ?? ；由材料電阻率變化引起的 1)( _???? 。對于金屬絲材料，1)( _???? 項的值比 )21( ?? 小很多，可以忽略，故 ?21??K 。大量實驗證明 在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻的相對變化與應(yīng)變成正比，即為常數(shù)。 通常金屬絲的 =～ 。④可寫成 RR? =K ? ⑤ 彈性元件的選擇及設(shè)計 本次設(shè)計對質(zhì)量的檢測是通過對壓力的檢測實現(xiàn)的，所以彈性元件承受物重也即壓力，這就要求彈性元件具有較好的韌性、強度及抗疲勞性，通過查設(shè)計手冊，決定選取合金結(jié)構(gòu)鋼 30CrMnSiNi2A，其抗拉應(yīng)力是 1700Mpa，屈服強度是1000Mpa，彈性模量是 211Gpa。 同時本次設(shè)計選取彈性元件的形式為等截面梁，其示意圖如圖 二所示 5 圖二 等截面梁 作用力 F與某一位置處的應(yīng)變關(guān)系可按下式計算： 026F=Ebhl? 式中： ? —— 距自由端為 0l 處的應(yīng)變值； l —— 梁的長度； E—— 梁的材料彈性模量； b—— 梁的寬度； h—— 梁的厚度。 通過設(shè)計，選取 l =20mm, 0l =14mm,b=10mm,h=3mm 現(xiàn)校核如下 ： 因此，選取是合理的。 應(yīng)變片的選擇及設(shè)計 從理論學(xué)習(xí)中知道，箔式應(yīng)變片具有敏感柵薄而寬，粘貼性能好，傳遞應(yīng)變性能好；散熱性好，敏感柵彎頭橫向效應(yīng)可以忽略；蠕變，機械滯后小，疲勞壽命長等優(yōu)點，所以非常適合本次設(shè)計的應(yīng)用。選擇 4片箔式應(yīng)變片（ BX12002AA）阻值為 120Ω，其基底尺寸是 ? （ mm mm? ） 。同時敏感珊的材料選擇鉑 因為其靈敏系數(shù)達 sK= ， 且其最高工作溫度可以達 800 多攝氏度，柵長做到。 應(yīng)變片粘貼在距自由端 0l 處， R1 和 R4 粘貼在梁的上方承受正應(yīng)變， R2 和R3則與之對應(yīng)粘貼在下方承受負應(yīng)變。粘貼劑選擇環(huán)氧樹脂粘貼劑。 基底材料選擇膠基，厚度為 。 引線材料采用直徑為 的鉻鎳金 屬絲引線。 最后在安裝后的應(yīng)變片和引線上涂上中性凡士林油做防護作用，以保證應(yīng)變片工作性能穩(wěn)定可靠。 這樣最大應(yīng)變?yōu)椋? 302 3 66 F 6 1 0 0 1 4 1 0= =
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