【正文】 機、電類 《 傳感器與檢測技術(shù)項目教程 》 模塊二、重量檢測 課件 統(tǒng)一書號： ISBN 9787111488170 課程配套網(wǎng)站 或 2022年 2月第 1版 （作者：梁森、黃杭美、王明霄、王侃夫） 本模塊介紹 “ 重量 ” 、 “ 質(zhì)量 ” 、 “ 力 ” 、“ 重力 ” 等基本概念、 重力測量的基本方法 、應(yīng)變計的組橋、零點調(diào)整 、 溫度補償、 荷重傳感器的選型 、信號計算、 汽車衡的安裝及使用 、故障診斷等知識，還介紹了 皮帶秤的應(yīng)用 。還介紹了計量領(lǐng)域經(jīng)常用到的 “ 檢定 ” 等概念。 內(nèi)容簡介 今天是： 2022年 6月 2日星期四 知識鏈接：質(zhì)量、重力 與重量的基本概念 項目一、商用電子秤 項目二、汽車衡 拓展資料、皮帶秤 模塊二、重量檢測 目錄 進(jìn)入 進(jìn)入 進(jìn)入 現(xiàn)在時間 是： 01:04 一、質(zhì)量的基本概念 （質(zhì)量是國際單位制的 7個基本單位之一） 圖 21 放在抽真空玻璃器皿里的 國際千克原器 IPK 質(zhì)量越大，慣性就越大，物體受力時運動狀態(tài)的變化就越困難。物體受力后產(chǎn)生的加速度 a與所受的力 f成正比，與質(zhì)量 m成反比 ，三者之間的關(guān)系可以用下式表示： a=F/m 二、重力、重量的概念 重力用字母 W或 F表示，單位用 N表示。 W=mg， W為重力（ N）， m為質(zhì)量（ kg）， g為重力加速度 項目一 商用電子秤 【 項目教學(xué)目標(biāo) 】 ? 知識目標(biāo) 1）掌握應(yīng)變計和直流電橋的工作原理。 2）熟悉商用電子秤的工作原理。 ? 技能目標(biāo) 1）掌握應(yīng)變計組橋及零位調(diào)整方法。 2）熟悉電子秤的選型。 回目錄 現(xiàn)在時間 是： 01:04 任務(wù)一 認(rèn)識應(yīng)變計 導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在 外界力 的作用下，會 產(chǎn)生機械變形 ，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為 應(yīng)變效應(yīng) 。 電阻應(yīng)變傳感器主要由 電阻應(yīng)變片 、彈性元件 及 測量轉(zhuǎn)換電橋電路 等組成 。 應(yīng)變原理演示 2llRAr?? ???金屬絲受拉時， l 變長、 r 變小，導(dǎo)致 R變大 。 應(yīng)變片的工作原理 1－拉伸前 2－拉伸后 電阻絲受拉后， 長度增加 ， 直徑變小 ， 電阻變大 。 2π rlAlR ?? ??應(yīng)變片的結(jié)構(gòu) 1－引出線 2－覆蓋層 3－基底 4－電阻絲 l ：應(yīng)變片的工作基長， b ：應(yīng)變片基寬 ， b l：應(yīng)變片的有效使用面積。 應(yīng)變片的電阻相對變化量與力的關(guān)系 應(yīng)變片中的電阻絲的 電阻相對變化量 ?R/R， 與材料力學(xué)中的軸向應(yīng)變 ?x的關(guān)系 在很大范圍內(nèi)是線性的 ， 即 ?x =F/(AE） ， 設(shè) K 為靈敏度 ， 金屬材料的面積為 A，彈性模量 為 E， 則 ? R/R又可表示為 = xRFKKR A E?? ?微應(yīng)變（ ?ε） 對于不同的金屬材料， K 略有不同，一般為 2左右。而對半導(dǎo)體材料而言，由于其感受到應(yīng)變時，電阻率 ? 會產(chǎn)生很大的變化 ，所以靈敏度比金屬材料大 50~200倍 。 在材料力學(xué)中 ， ?x=?l/l稱為電阻絲的 軸向應(yīng)變 ，也稱 縱向應(yīng)變 。 ?x通常很小 。 例如 ， 當(dāng) ?x為 （ 106） 時 ， 在工程中常表示為 1?m/m或 1微應(yīng)變(1 ? ?)。 對金屬材料而言，受力之后所產(chǎn)生的軸向應(yīng)變最好 不要大于 1?103，即應(yīng)小于 1000?m/m（ 1000 ? ?） ，否則有可能超過材料的極限強度而導(dǎo)致 非線性或 斷裂 。 應(yīng)變片的分類 應(yīng)變片可分為 金屬應(yīng)變片 及 半導(dǎo)體應(yīng)變片 兩大類 。前者可分成 金屬絲式 、 箔式 、 薄膜式 等 。 a）金屬絲式 b）金屬箔式 c）金屬箔式外形 d）半導(dǎo)體應(yīng)變片 1－電阻絲 2－金屬箔 3－半導(dǎo)體 4－基片 5－引腳 6－定位標(biāo)記 7－金絲 金屬絲式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu) 金屬絲式與箔式應(yīng)變片的區(qū)別 金屬絲式應(yīng)變片 蠕變較大 ，金屬絲 易脫膠 ，逐漸被箔式所取代。但金屬絲式應(yīng)變片 價格便宜 ，多用于 大批量 、 一次性試驗 。 箔式應(yīng)變片中的箔柵是金屬箔通過光刻、腐蝕等工藝制成的。箔式應(yīng)變片與片基的 接觸面積大 得多， 散熱條件較好 ，在長時間測量時的 蠕變較小 ，一致性較好 ，目前廣泛用于電子秤等各種應(yīng)變式傳感器中。 焊接溫度250℃ 不同測量方向的金屬箔式應(yīng)變片圖形 半導(dǎo)體應(yīng)變片 以 N型和 P型硅為基底，利用擴散、外延和薄膜工藝制成的。主要優(yōu)點是 靈敏度比金屬應(yīng)變片高很多 。 缺點是：靈敏度的 一致性差、溫漂大、電阻與應(yīng)變間非線性嚴(yán)重 。 在使用時， 需采用半橋、全橋溫度補償及非線性補償措施 。 某系列應(yīng)變片主要性能指標(biāo) 上表中，哪幾個型號是 半導(dǎo)體應(yīng)變片 ？依據(jù)是什么？ 任務(wù)二、應(yīng)變片的粘貼 1） 檢查通斷。 2） 在選定貼應(yīng)變片的位置劃出十字線。 3 ）再用細(xì)砂紙精磨（ 45度交叉紋）。 4 ）用棉紗或脫脂棉花沾丙酮清潔結(jié)構(gòu)表面， 擦幾遍后，不可再用手接觸表面。 5 ）用透明膠帶將應(yīng)變片與構(gòu)件在引腳處臨時固定，移動膠帶位置使應(yīng)變片達(dá)到正確定位。 6）在應(yīng)變片的反面涂上一滴快干膠水， 視應(yīng)變片面積而定 ， 膠水量不宜過多 。 7）將塑料薄膜蓋在應(yīng)變片上，用母指按壓擠出多余膠水 ,按壓時間一般 1分鐘，室溫低時適當(dāng)延長。 8）為了使膠水可靠固化，可用電吹風(fēng)微加熱處理（注意距離和均勻），用萬用表測量應(yīng)變片絕緣電阻值，應(yīng)大于 20MΩ。 9）將應(yīng)變片引線焊接在接線片上，焊點要光滑牢固。引線不能繃緊，需形成弧線與接線片相連。 10）將連接應(yīng)變儀的導(dǎo)線焊接在接線片上（焊接時間盡量短） ,把導(dǎo)線用絕緣膠帶固定在構(gòu)件上，再一次檢查應(yīng)變片質(zhì)量。 11）在應(yīng)變片周圍涂上軟硅膠 (防潮、防損傷）。 12）硅膠固化后 ,應(yīng)變片粘貼工作完畢。但要再次檢查應(yīng)變片的阻值和絕緣情況。 13）