電阻應變式傳感器ppt課件-資料下載頁
2025-01-17 07:01本頁面
【正文】 圖 411的橋式測量電路用交流供橋電壓 ，以復阻抗 分別代替圖中的 ，即成為交流電橋。 交流電橋的分析與直流電橋相似。直流電橋僅需電阻平衡，而交流電橋除了電阻平衡外，還必須滿足相位平衡，即必須滿足阻抗平衡： 由此可見， 交流電橋欲達到零點平衡，必須有電阻和電容調零裝置 ，見圖 417。 U?41 ~ ZZ41 ~ RR4231 ZZZZ ?U?41 ~ RR4231 ZZZZ ?圖 417 交流電橋調零 ? 由于 溫度變化 引起電阻應變片阻值的變化與 被測量 引起的阻值的變化幾乎有相同的數量級。 ? 若不采取適當的補償措施，電阻應變傳感器將 無法工作 。 ? 引起溫度誤差的主要因素有： 1. 應變片本身電阻隨溫度的變化引起誤差。該項溫度誤差可用半橋或全橋測量電路獲得較好的補償效果。 2. 應變片材料的線膨脹系數與基底材料的線膨脹系數不同引起溫度誤差。為消除該項溫度誤差主要是采取應變片自補償方法，在制造傳感器時已加以考慮。 對使用者來說，最好的補償方法是采用半橋或全橋測量電路。 ? 因此，傳感器橋路輸出電壓隨溫度的增加而增加，從而引起溫度附加誤差。該項誤差不能采用半橋或全橋測量電路加以克服，必須采用適當的補償措施。 3. 測試件的彈性模量隨溫度變化引起的誤差。 ? 電阻應變片制造好后，用粘合劑粘貼到測試件上成為電阻應變傳感器。被測量作用于測試件下，應變片跟著測試件產生機械變形，從而形成電阻應變片阻值發(fā)生變化。 ? 由于測試件的彈性模量隨著溫度的增加而減小，在被測量不變的情況下，應變片產生的應變量增加。 ?? )1(2 ?? kUU o CkU ??? )(2)( 圖 418 彈性模量的溫度補償 電阻應變傳感器及其應用 1. 電阻應變傳感器 – 電阻應變片除了直接用于測量測試件的應力和應變外，還廣泛利用它制成各種應變式傳感器，用于測量如力、壓力、轉矩、位移、振動、加速度等物理量。 1）測力傳感器 其結構原理 見圖 419 圖 419a為柱式結構，可測大的拉力或壓力，量程上限可達 107N。在小荷 （ 103~105N） 時，可用空心筒式結構。當力與軸向一致時，應變片感受的縱向應變?yōu)椋? 沿圓周方向粘貼的應變片感受模向應變 為： AEF????? ??rr?式中， 為被測力（ N）； 為受力面積（ m2）； 為材料的彈性模量（ N/m2）。 FAEAEF??r?FAE? 圖 b是環(huán)式結構，用于測試 500N以上的載荷。用環(huán)式測量拉（壓）力時，實質上是測量粘片處的彎曲應力，因為彎曲應力一面是正值（ + ），另一面是負值（ ），兩者絕對值相等符號相反，用下式計算： 式中，為環(huán)的平均半徑（ m）；為環(huán)的寬度（ m）；為環(huán)的厚度（ m）。 ? 圖 c為單端懸臂梁式，其靈敏度高，測量范圍小，約1~103N。粘貼于梁上方和 下方相同位置上感受的應變絕對值相等符號相反，可用下式計算： 式中， 為受力點到應變片中心的距離（ m）。 2E b hFr??26E bhFll ??? ?r b hl懸臂梁稱重傳感器 如 GX1型懸臂梁稱重傳感器。結構外形、結構尺寸如圖所示。 GX1型懸臂梁稱重傳感器 GX1型懸臂梁稱重傳感器結構尺寸 作 業(yè) 采用四片相同的金屬絲應變片（ K=2），將其粘貼在如圖所 示的實心圓柱形測力彈性元件上。已知力 F=10kN，圓柱橫截 面半徑 r=1cm，材料的彈性模量，泊松比 μ=。 （ 1）畫出應變片在圓柱上的粘貼位置及相應的測量橋路原 理圖。 （ 2）求各應變片得應變及電阻相對變化量。 （ 3）若電橋供電電壓 U=6V，求橋路輸出電壓 Uo。 （ 4）此種測量方法能否補償環(huán)境溫度對測量的影響，說明 理由。 Do you have made a progress today ?
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