[工學(xué)]34-1電阻式傳感器(編輯修改稿)
2025-02-12 05:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 nEU???????? ?1120 )1( RRnnEU ??? 輸出電壓因略去分母中的 ΔR1/R1項而得出的是理想值，而實際值計算應(yīng)為 31101 1 2 3 4RRRU E ( )R R R R R?????? ? ?11110001RRnRRUUU???????非線性誤差為 —— 傳感器的影響因素 2 非線性誤差 2022/2/13 34 如果是四等臂電橋 ， R1=R2=R3=R4， 則 11L11R2RR12R????? 對于一般應(yīng)變片來說 ， 所受應(yīng)變 ε通常在5 103以下 ， 若取靈敏度 KU=2, 則 ΔR1/R1=KUε =， 計算得非線性誤差為 %。 若 KU=130， ε=1 103時 , ΔR1/R1=， 則得到非線性誤差為 6%， 故當(dāng)非線性誤差不能滿足測量要求時 ， 必須予以消除 。 11110001RRnRRUUU???????非線性 誤差的 靈敏度 2022/2/13 35 采用差動電橋減小和克服非線性誤差 拉應(yīng)變 R1+ΔR1 壓應(yīng)變 R2ΔR2 半 橋 2022/2/13 36 101REU2R???無非線性誤差 靈敏度 提高一倍 具有溫度補償 ??????????????????4332211110 RRRRRRRRREU101RUER???無非線性誤差 靈敏度是單片的 4倍 具有溫度補償 全橋 半橋 全 橋 2022/2/13 37 交流電橋的測量電路 ? 根據(jù)直流電橋分析可知，由于應(yīng)變電橋輸出電壓很小，一般都要加放大器 , 而 直流放大器易于產(chǎn)生零漂 ，因此應(yīng)變電橋多采用交流電橋。 ? 由于供橋電源為交流電源，引線的分布電容使得橋臂應(yīng)變片呈現(xiàn)復(fù)阻抗特性。 交流電橋 2022/2/13 38 111 1 1RZR j R C?? ?222 2 2RZR j R C?? ?33 RZ ?44 RZ ?1 4 2 301 2 3 4U ( Z Z Z Z )U( Z Z ) ( Z Z )?? ????半 橋 2022/2/13 39 要滿足電橋平衡條件 ， 則有： Z1 Z4 = Z2 Z3 可得 12431 1 2 211RRRRj R C j R C?? ???整理得 343 1 4 212RRj R C j R C??? ? ?交流電橋的平衡條件為 : 3412RRRR ?2112CCRR ?當(dāng)被測應(yīng)力變化引起 Z1= Z0+ΔZ, Z2=Z0ΔZ變化時 則電橋輸出為 00 ZZ2UU ??? ?? 半 橋 2022/2/13 40 對交流電橋 ， 除要滿足電阻平衡條件外 ， 還必須滿足電容平衡條件 。 為此在橋路上除設(shè)有電阻平衡調(diào)節(jié)外還設(shè)有電容平衡調(diào)節(jié) 。 應(yīng)變片的應(yīng)用可分為兩大類： ? 將應(yīng)變片粘貼于某些彈性體上，并將其 接到測量轉(zhuǎn)換電路 ，構(gòu)成專用應(yīng)變式傳感器。 ? 將應(yīng)變片貼于被測試件上，然后將其 接到應(yīng)變儀 上，從應(yīng)變儀上直接讀取應(yīng)變量。 2022/2/13 41 作業(yè) P60 35, 6, 7 2022/2/13 42 五、 應(yīng)用 —— 應(yīng)變片傳感器 ? 力傳感器 ? 壓力傳感器 ? 容器內(nèi)液體重量傳感器 ? 加速度傳感器 應(yīng)變式傳感器 工作過程 ：通過彈性敏感元件將位移、力、力矩、壓力、重量、加速度、溫度等物理量形成應(yīng)變片電阻的變化，再經(jīng)過電橋、放大電路轉(zhuǎn)換成電量輸出。 2022/2/13 43 （ 1）應(yīng)變片力傳感器 被測物理量： 荷重或力 主要用途：作為各種電子稱與材料試驗機的測力元件、發(fā)動機的推力測試、水壩壩體承載狀況監(jiān)測等。 采用彈性元件：柱式、環(huán)式、梁式等。 2022/2/13 44 a）柱（筒）式力傳感器 彈性元件的高度對傳感器的精度和動態(tài)特性均有影響。 實心圓柱，一般取 空心圓柱，一般取 其中： H為圓柱高度 D為圓柱外徑 d為圓柱內(nèi)徑 l為應(yīng)變片基長 lDH ?? 2ldDH ???( a ) ( b ) 2022/2/13 45 F R 2 R 4 傳感器的外形 應(yīng)變片的 粘貼位置 a）柱（筒）式力傳感器 2022/2/13 46 R 1 R 3 R 5 R 7 R 6 R 8 R 2 R 4 ( d ) U o U ? 161。171。 ( c ) R 1 R 5 R 2 R 6 R 3 R 7 R 4 R 8 柱式力傳感器結(jié)構(gòu)簡單，可測量大的拉、壓力，最大可達 107N 。 2022/2/13 47 汽車衡 2022/2/13 48 汽車衡 2022/2/13 49 汽車衡稱重系統(tǒng) 2022/2/13 50 電子秤 磅秤 超市打印秤 遠 距 離 顯 示 2022/2/13 51 電子天平 電子天平的精度 可達十萬分之一 2022/2/13 52 人體秤 2022/2/13 53 吊鉤秤 便攜式 2022/2/13 54 應(yīng)變式數(shù)顯扭矩扳手 可用于汽車、摩托車、飛機、內(nèi)燃機、機械制造和家用電器等領(lǐng)域，準(zhǔn)確控制緊固螺紋的裝配扭矩。 量程 2~，耗電量 ≤10mA，有公制 /英制單位轉(zhuǎn)換、峰值保持、自動斷電等功能。 2022/2/13 55 b）環(huán)式力傳感器 環(huán)式力傳感器在外力 F作用下，各點的應(yīng)力
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