【正文】 4)(4rrrrrUKKURRRRRRRRUU??????????????????湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 2．筒式壓力傳感器 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 3．組合式壓力傳感器 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 （ 三 ） 測量時(shí) , 將傳感器殼體與被測對象剛性連接 。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 應(yīng)變片加速度傳感器不適用于頻率較高的振動(dòng)和沖擊 , 一般適用頻率為 10～ 60Hz范圍 。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 案例： 橋梁固有頻率測量 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 案例： 電子稱 原理 將物品重量通過懸臂梁轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電量輸出。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 案例：沖床生產(chǎn)記數(shù) 和生產(chǎn)過程監(jiān)測 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 案例：機(jī)器人握力測量 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 案例： 振動(dòng)式地音入侵探測器 適合于金庫、倉庫、古建筑的防范，挖墻、打洞、爆破等破壞行為均可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 應(yīng)變式力傳感器 應(yīng)變式力傳感器 F F F F 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 各種懸臂梁 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 各種懸臂梁 F F 固定點(diǎn) 固定點(diǎn) 電纜 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 應(yīng)變片在懸臂梁上的粘貼及變形 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 應(yīng)變式荷重傳感器的外形及應(yīng)變片的粘貼位置 F R 1 R 2 R 4 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 應(yīng)變式荷重傳感器外形及受力位置（續(xù)） F F 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 荷重傳感器原理演示 荷重傳感器上的應(yīng)變片在重力作用下產(chǎn)生變形。軸向變短，徑向變長。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 汽車衡（以下參考 北京遠(yuǎn)亞興業(yè)商貿(mào)有限公司資料 ） 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 汽車衡 稱重系統(tǒng) 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 荷重傳感器計(jì)算公式 當(dāng) KF 為常數(shù)時(shí)，橋路所加的激勵(lì)源電壓 Ui 越高，滿量程輸出電壓 Uom也越高。 思考：綜合考慮靈敏度與功耗發(fā)熱， Ui 的取值范圍多少為好？ io o mmmFKUFU U FFF??湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 荷重傳感器應(yīng)用估算 例 22 現(xiàn)用荷重傳感器稱重 。 當(dāng)橋路電壓為 6V時(shí) ，測得橋路的輸出電壓為 24mV， 求被測荷重為多少噸 ? 解 : 從荷重傳感器銘牌上得到 F m=100?103N， KF= 2mV/V，根據(jù)式（ 25）得 Uom=24mV。被測荷重 io o mmmFKUFU U FFF??333O3Fi1 0 0 1 0 6 1 0 1 2 . 5 1 0 N 1 . 3 t2 1 0 2 4mFUFKU??? ? ?? ? ? ? ???湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 荷重傳感器應(yīng)用估算 在上面介紹過的汽車衡示意圖中，共使用了 4個(gè)荷重傳感器，量程 Fm =20t， 靈敏度 KF =，使用 4個(gè)獨(dú)立的橋路電源，每一個(gè)電源電壓均相等， Ui =12V，四個(gè)荷重傳感器的輸出串聯(lián)，總的輸出電壓 Uo =24mV， 請估算汽車的質(zhì)量。 汽車在鋼板上有少許的前、后、左、右偏位，是否會(huì)影響測量結(jié)果？為什么？ io o mmmFKUFU U FFF??湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 荷重傳感器用于構(gòu)件的稱重 荷重傳感器 （共 3個(gè)， 120度分布，以達(dá)到均衡目的，另兩個(gè)未拍出） 底座 墊塊 電纜 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 電子秤 磅秤 超市打印秤 遠(yuǎn)距離顯示 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 電子天平 電子天平的精度可達(dá)十萬分之一 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 人體秤 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 吊鉤秤 便攜式 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 應(yīng)變式數(shù)顯扭矩扳手 可用于汽車、摩托車、飛機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)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(dòng)斷電等功能。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 壓阻式固態(tài)壓力傳感器 利用擴(kuò)散工藝制作的四個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變電阻處于同一硅片上，工藝一致性好，靈敏度相等，漂移抵消，遲滯、蠕變非常小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。 隔離、承壓膜片可以將腐蝕性的氣體、液體與硅膜片 隔離開來。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 壓阻式固態(tài) 壓力傳感器 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 信號處理電路 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 小型壓阻式固態(tài)壓力傳感器 高壓進(jìn)氣口 低壓進(jìn)氣口 絕對壓力傳感器 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 小型壓阻式固態(tài)壓力傳感器（續(xù)） 呼吸、透析和注射泵設(shè)備中用的壓力傳感器 p1進(jìn)氣管 p2進(jìn)氣管 固態(tài)壓力傳感器 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 小型壓阻式固態(tài)壓力傳感器（續(xù)） 表壓壓力傳感器 p1進(jìn)氣管 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 投入式液位計(jì) 壓阻式固態(tài)壓力傳感器用于投入式液位計(jì)：p1的進(jìn)氣孔用柔性不銹鋼隔離膜片隔離，并用硅油傳導(dǎo)壓力而與液體相通。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 投入式液位計(jì)外形（續(xù)） 壓阻式固態(tài)壓力傳感器 光柱 顯示器 橡膠 背壓管 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 投入式液位傳感器 投入式液位傳感器安裝方便，適應(yīng)于深度為 幾米 至 幾十米，且混有 大 量 污物、雜質(zhì)的水或其他液體的液位測量。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 投入式液位計(jì)液位的計(jì)算 ： 安裝高度 h0處水的表壓 p1=?gh1 h=h0+h1=h0+p1 /（ ?g） 例：液位計(jì)安裝高度為 1m，測得壓力為 98kPa，求水的深度。 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 電阻應(yīng)變儀 下圖所示的靜態(tài)應(yīng)變儀測量范圍： 177。 19999με； 分辨率： 1με；電橋電壓：直流 ； 應(yīng)變片： 120Ω或其他阻值； 測量點(diǎn)數(shù)： 8/16點(diǎn)； 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 電阻應(yīng)變儀（續(xù)） 右圖所示的靜動(dòng)態(tài) 應(yīng)變儀技術(shù)指標(biāo)： 量程： 1177。 10000με 頻率范圍： 0150kHz ? 平衡方式：手動(dòng) ? 精度： % ? 零點(diǎn)飄移： /℃ ： 177。 /24小時(shí)： 177。 ? 靈敏度變化： /℃ ： 177。 % /24小時(shí)： 177。 % ? 信噪比： 52dB （參考東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所資料） 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 電阻應(yīng)變儀（續(xù)） 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 與計(jì)算機(jī)接口的多路電阻應(yīng)變測量模塊 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 材料應(yīng)變的測量 斜拉橋上的斜拉繩應(yīng)變測試