測(cè)量振動(dòng)傳感器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2025-07-12 19:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 pa，屈服強(qiáng)度是1000Mpa，彈性模量是 211Gpa。 同時(shí)本次設(shè)計(jì)選取彈性元件的形式為等截面梁，其示意圖如圖二所示 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(jì)算： 026F=Ebhl? 式中： ? —— 距自由端為 0l 處的應(yīng)變值； l —— 梁的長(zhǎng)度； E—— 梁的材料彈性模量； b—— 梁的寬度； h—— 梁的厚度。 通過(guò)設(shè)計(jì)，選取 l =20mm, 0l =14mm,b=10mm,h=3mm 現(xiàn)校核如下 ： 因此，選取是合理的。 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(jī)械滯后小，疲勞壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以非常適合本次設(shè)計(jì)的應(yīng)用。選擇 4 片箔式應(yīng)變片（ BX12002AA）302 3 66 F 6 1 0 0 1 4 1 0= = M p a = 9 3 . 3 M p a 1 0 0 0 M p ab h 1 0 1 0 9 1 0l? ? ? ?? ? ? ＜ ＜6 阻值為 120Ω，其基底尺寸是 ? （ mm mm? ） 。同時(shí)敏感珊的材料選擇鉑 因?yàn)槠潇`敏系數(shù)達(dá) sK= ， 且其最高工作溫度可以達(dá) 800 多攝氏度，柵長(zhǎng)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(duì)應(yīng)粘貼在下方承受負(fù)應(yīng)變。粘貼劑選擇環(huán)氧樹(shù)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(hù)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? 因此是符合的。且交流電橋的最大輸出輸入比為： 三、單元電路的設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償，因此選擇全橋電路作為測(cè)量電路，將 4片應(yīng)變片接入電橋。橋路圖如圖三所示。其次，考慮到連線導(dǎo)線分布電容的影響及交流電橋的初始平衡性問(wèn)題（無(wú)稱重時(shí)電橋輸出應(yīng)為零），應(yīng)在橋路中采取調(diào)零電路。橋路接法如圖三所示， R5和 C2即是實(shí)現(xiàn)調(diào)零用的，取 C2=1uF， R5=。電橋輸 出為o i s i RU = U K = U R? ? 交流電源頻率選擇為 5KHZ,現(xiàn)使橋路最大輸出為 10mV，則電壓幅值為： ? ?2 7 V2 oi UU mV V??outU30 4 42 9 3 66 F 6 1 0 0 1 4 1 0= = = 4 . 4 1 0 1 5 1 0E b h 2 1 1 1 0 1 0 1 0 9 1 0l? ? ? ? ??? ? ? ? ? ＜ （ 課 設(shè) 條 件 要 求 ）4s 2K 4 .4 1 0 4 .6oiU R mV VUR? ?? ? ? ? ? ?7 圖三 交流電橋 由于傳感器輸出的電壓比較小，因此需對(duì)其進(jìn)行放大使之滿足后續(xù)電路的處理要求。 鑒于傳感器輸出可能雜有共模電壓，為此，選取具有高共模抑制比的 AD620作為放大器來(lái)達(dá)到凈化信號(hào)電壓和充分節(jié)約成本和制造的空間的目的。 電路圖如圖四所示。
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