【正文】 據(jù)介紹，超聲波的能量即可被材料吸收產(chǎn)生不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的塑性位移，降低內(nèi)應(yīng)力，又能促使淬火鋼材中的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變。兩種效應(yīng)聯(lián)合作用，使得穩(wěn)定效果良好。6 電阻應(yīng)變式傳感器的信號處理電路應(yīng)變片可以把應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，為顯示與記錄應(yīng)變的大小，還要把電阻的變化在轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，完成上述作用的電路稱為電阻應(yīng)變式傳感器的信號調(diào)節(jié)電路，一般采用測量電橋。 轉(zhuǎn)換電路應(yīng)變片將應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換成電阻相對變化，還要把電阻的變化再轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，才能用電測儀表進行測量。通常采用電橋電路實現(xiàn)微小阻值變化的轉(zhuǎn)換。 直流電橋1. 直流電橋的工作原理 直流電橋，因為應(yīng)變片電阻值變化很小，可以認(rèn)為電源供電電流為常數(shù)，即加在電橋上的電壓也是定值，假定電源為電壓源，內(nèi)阻為零，則流過負(fù)載電阻的電流為 （）=0時電橋平衡，則平衡條件為： （）若將應(yīng)變片接入電橋一臂，應(yīng)變片的阻值變化量可以用檢流計轉(zhuǎn)換為電流的大小表示（稱偏轉(zhuǎn)法），也可以用改變相鄰橋臂阻值的方法，使恢復(fù)到零（稱零讀法）然后根據(jù)相鄰橋臂阻值的變化來確定應(yīng)變片的阻值變化。2. 不平衡直流電橋的工作原理及靈敏度當(dāng)電橋后面接放大器時，放大器的輸入阻抗都很高，比電橋輸出電阻大很多，可以把電橋輸出端看成開路，電橋的輸出式為： （）電橋的平衡條件與式（）相同。應(yīng)變片工作時，其電阻變化ΔR，此時有不平衡電壓輸出。 （）設(shè)橋臂比,由于電橋初始平衡時有，略去分母中的，可得： （）電橋靈敏度定義為，可得單臂工作應(yīng)變片的電橋電壓靈敏度為 （）顯然，與電橋電源電壓成正比，電源電壓的提高，受應(yīng)變片允許功耗的限制。與橋臂比有關(guān)。當(dāng)電橋電源電壓一定時，應(yīng)取何值時，電橋靈敏度最高。取時，為最大，得，所以時，即，時為最大。當(dāng)時，由式（）得： （） （）式（）表明，當(dāng)電源電壓及電阻相對值一定時，電橋的輸出電壓及電壓靈敏度將與各臂阻值的大小無關(guān)。時的電橋，稱對稱電橋，常采用這種電橋的形式。直流電橋的優(yōu)點是高穩(wěn)定度直流電源易于獲得，電橋調(diào)節(jié)平衡電路簡單，傳感器及測量電路分布參數(shù)影響小，在測量中常用直流電橋。3. 電橋的非線性誤差式()求出的輸出電壓是由略去式()分母中的項 (假設(shè)1）而得的近似值。實際值為（）式?？筛膶憺椋? （）非線性誤差為： （）對于對稱電橋，時： （）　　將按冪級數(shù)展開代入式（），再略去高階量，可得： 可見非線性誤差與成正比。對金屬電阻絲應(yīng)變片，因為非常小，電橋非線性誤差可以忽略，對半導(dǎo)體應(yīng)變片，因為靈敏度比金屬絲式大得多，受應(yīng)變時很大，非線性誤差將不可忽略。4. 減小非線性誤差常采用的措施采用差動電橋，在試件上安裝兩個工作應(yīng)變片，一片受拉，一片受壓，然后接入電橋相鄰臂。電橋輸出電壓為： （）設(shè)初始時為，則上式可簡化為： （）可見，這時輸出電壓與成一定的線性關(guān)系，而且電橋靈敏度比單臂時提高一倍，此外還具有溫度補償作用。為了提高電橋靈敏度或進行溫度補償，在橋臂中往往安置多個應(yīng)變片，電橋也可采用四臂差動電橋，與上同理，可得輸出電壓為： （）（1）溫度誤差：用應(yīng)變片測量時，由于環(huán)境溫度變化所引起的電阻變化與試件應(yīng)變所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級，從而產(chǎn)生很大的測量誤差，稱應(yīng)變片的溫度誤差，又稱熱輸出。敏感柵電阻隨溫度的變化引起的誤差。當(dāng)環(huán)境溫度變化時，敏感柵材料電阻溫度系數(shù)為，則引起的電阻相對變化為： （）試件材料的線膨脹引起的誤差。當(dāng)溫度變化時，因試件材料和敏感柵材料的線膨脹系數(shù)不同，應(yīng)變片將產(chǎn)生附加拉長（或壓縮），引起的電阻相對變化： ()式中：—應(yīng)變片靈敏系數(shù)；—試件膨脹系數(shù)；—應(yīng)變片敏感柵材料的膨脹系數(shù)　因此，由于溫度變化形成總的電阻相對變化為： （）相應(yīng)的熱輸出為： ()（2）溫度補償：通常補償溫度誤差的方法有應(yīng)變片線路補償法，而常用的最好的補償方法是電橋補償法。 電橋補償，工作應(yīng)變片安裝在被測試件上，另選一個其特性與R1相同的補償片，安裝在材料與試件相同的某補償件上，溫度與試件相同，但不承受應(yīng)變。與接入電橋相鄰臂上，造成與相同，根據(jù)電橋理論可知，其輸出電壓與溫度變化無關(guān)。當(dāng)工作應(yīng)變片感受應(yīng)變時，電橋?qū)a(chǎn)生相應(yīng)輸出電壓。在某些情況下，可以比較巧妙地安裝應(yīng)變片而不需補償元件并兼得靈敏度的提高。，將兩個應(yīng)變片分貼于上下兩面對稱位置，與特性相同，所以二電阻變化值相同而符號相反。，因而電橋輸出電壓比單片時增加1倍。當(dāng)梁上下面溫度一致，與可起溫度補償作用。電橋補償法簡易可行，使用普通應(yīng)變片可對各種試件材料在較大溫度范圍內(nèi)進行補償，因而最為常用。此方法的缺點是不能補償因溫度變化引起的電橋不平衡。 應(yīng)變片粘貼位置7 結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計我做的題目是應(yīng)變式傳感器。在做畢設(shè)過程中，按照老師交給的任務(wù)書逐項來完成的。設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)計算、公式推導(dǎo)、彈性體加工，穩(wěn)定處理工藝等諸多方面進行論述，以求得較完善的工作性能來提高產(chǎn)品質(zhì)量。因為我做的題目是綜合材料力學(xué)，理論力學(xué)，及自動化相關(guān)知識結(jié)合才能完成的。所以在學(xué)習(xí)的過程中不斷學(xué)習(xí)新知識，一邊學(xué)一邊做。不斷學(xué)習(xí)不斷完善。傳感器技術(shù)是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)。在測試系統(tǒng)中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準(zhǔn)確傳遞和檢測出某一形態(tài)的信息，并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。電阻應(yīng)變片能把感受到的力轉(zhuǎn)換為電阻變化，再通過測量電路把電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化。電阻應(yīng)變式傳感器具有測量范圍廣、精度高、誤差小和線性特性好等優(yōu)點，且能在惡劣環(huán)境下工作，在力、壓力和重量等測試中有非常廣泛的應(yīng)用首先。彈性元件一般是由優(yōu)質(zhì)合金鋼材及有色金屬鋁、鈹青銅等加工成型，影響彈性體穩(wěn)定性，主要是它經(jīng)各種處理后的金相組織及殘余應(yīng)力?？紤]到應(yīng)力釋放時的相互平衡關(guān)系及彈性體結(jié)構(gòu)形式的約束，要想讓殘余應(yīng)力釋放，就要進行時效處理，這在實際中若采用自然時效法，則釋放緩慢、周期長，常常是不可取的。其次，是應(yīng)變片和粘接膠。影響應(yīng)變片穩(wěn)定性的是箔材本身，制造應(yīng)變片的電阻合金種類很多，其中以康銅合金使用最廣，它有較好的穩(wěn)定性，高的疲勞壽命及小的電阻溫度系數(shù)，是理想的絲柵制造材料。此外，制造應(yīng)變片過程中應(yīng)消除不良影響而造成的不穩(wěn)定性。 在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，遇到了很多麻煩。應(yīng)變片的片基選擇，本身不是學(xué)習(xí)材料學(xué)的。所以這種問題困擾了好多天，最后在老師的指導(dǎo)下把問題解決了。還有在解決公式邏輯推理過程中有許多公式是不容易計算的。最后在完善傳感器設(shè)計中把每一項問題解決了。8 結(jié)束語時間過得真快，轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)將近3個月了，馬上面臨的是我們在大學(xué)中最重要也是最關(guān)鍵的一次畢設(shè)答辯，我會盡自己所能更好的完成它。在這近半學(xué)期的時間里，我感覺過得很豐富很充實。雖然在大學(xué)中我們學(xué)習(xí)了很多的知識，但是現(xiàn)在想想?yún)s覺得我們什么都沒有學(xué)到，我覺得自己就像是猴子學(xué)一樣忘一樣，因而這對于我來說做畢設(shè)也會有一定的困難。畢設(shè)不但要懂得的東西多，而且還需要我們能夠把所學(xué)的知識聯(lián)系起來，能夠知道他們之間存在這什么樣的關(guān)系。我知道自己對知識的掌握不是很好，就想辦法去彌補自己的不足，于是我把老師曾經(jīng)講過的書都拿了出來，重新學(xué)習(xí)了與我畢設(shè)相關(guān)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)了一段時間后，我覺得自己的收獲很大，明白了更多的道理，就明白這些學(xué)過的內(nèi)容還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在做畢設(shè)時，難免會遇到自己以前沒有接觸過的知識，然而我就經(jīng)常去圖書館里面查閱我所需要的資料，弄明白是怎么回事，周而復(fù)始這就養(yǎng)成了一種習(xí)慣，一遇到不懂的就去圖書館翻閱，總會能查出個究竟。最后，在老師的耐心幫助我完成了我的畢業(yè)設(shè)計。所以說我在這一段時間里真的學(xué)到了很多的知識，而且還養(yǎng)成了一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，遇到不懂或是拿不準(zhǔn)的東西一定要問個究竟，這樣才能使自己對學(xué)過的東西加深印象，才能學(xué)以置用。最后我會好好的準(zhǔn)備我的答辯，爭取能夠拿個好成績來結(jié)束我這四年的大學(xué)生活，給自己畫個圓滿的句號。參考文獻[1] ,1999.[2] ,1998.[3] (第四版).機械工業(yè)出版社,2001.[4] ,2000[5] ，1984[6] ，2004[7] ，2006[8] ，2006[9] ，1987[10] ，1993[11] ，2004[12] ，1997[13] HACHOL A, DZIUBAN J, BOCHENEK A. 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