電阻應(yīng)變計式傳感器-資料下載頁
2025-04-30 05:27本頁面
【正文】 用應(yīng)變計可制成各種機械量傳感器，如測力傳感器可測 10－ ～ 107N壓力傳感器可測 103～ 10Pa，加速度傳感器可測到 103級 m/s2。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 ?(2)分辨力 (1με) 和靈敏度高，尤其是用半導(dǎo)體應(yīng)變計，靈敏度可達幾十 mV/V；精度較高 (一般達 1%～3%.，高精度達 %～ .01%.)。 ?(3)結(jié)構(gòu)輕小，對試件影響??；對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性強，易于實施對環(huán)境干擾的隔離或補償，從而可以在高低溫、高壓、高速、強磁場、核幅射等特殊環(huán)境中使用；頻率響應(yīng)好。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 ?(4)商品化，選用和使用都方便，也便于實現(xiàn)遠距離、自動化測量。 ?因此，目前傳感器的種類雖已繁多，但高精度的傳感器仍以應(yīng)變計式應(yīng)用最普遍。它廣泛用機械、冶金、石油、建筑、交通、水利和宇航等部門的自動測量與控制或科學(xué)實驗中；近年來在生物、醫(yī)學(xué)、體育和商業(yè)等部門亦已得到開發(fā)應(yīng)用。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 二 .應(yīng)變計式傳感器 應(yīng)變計式傳感器的最大用武之地還是稱重和測力領(lǐng)域。 這種測力傳感器的結(jié)構(gòu)由應(yīng)變計、彈性元件和一些附件所組成。 視彈性元件結(jié)構(gòu)型式(如柱形、筒形、環(huán)形、梁式、輪幅式等 )和受載性質(zhì) (如拉、壓、彎曲和剪切等 )的不同，它們有許多種類。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 ?壓力傳感器主要用來測量流體的壓力。視其彈性體的結(jié)構(gòu)形式有 單一式 和 組合式 之分。 ?單一式壓力傳感器 是指應(yīng)變計直接粘貼在受壓彈性膜片或筒上。膜片式應(yīng)變壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、應(yīng)力分布及布片，與固態(tài)壓阻式傳感器雷同 (參閱 )。 圖 。圖中 (a)為結(jié)構(gòu)示意； (b)為材料取 E和 μ 的厚底應(yīng)變筒； (c)為 4片應(yīng)變計布片 ,工作應(yīng)變計 R R3沿筒外壁周向粘貼，溫度補償應(yīng)變計 R R4貼在筒底外壁，并接成全橋。當(dāng)應(yīng)變筒內(nèi)壁感受壓力 P時，筒外壁的周向應(yīng)變?yōu)椋? 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 圖 筒式應(yīng)變壓力傳感器 (a)結(jié)構(gòu)示意； (b)筒式彈性元件； (c) 1— 插座； 2— 基體； 3— 溫度補償應(yīng)變計； 4— 工作應(yīng)變計； 5— 應(yīng)變筒 對厚壁筒 (239) ? ?? ?2222tdPD d E?????第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 對薄壁筒 (240) ? ?? ?2tdPD d E??????第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 ?組合式壓力傳感器 則由受壓彈性元件 (膜片、膜盒或波紋管 )和應(yīng)變彈性元件 (如各種梁 )組合而成。 前者承受壓力，后者粘貼應(yīng)變計 。兩者之間通過傳力件傳遞壓力作用。這種結(jié)構(gòu)的 優(yōu)點 是受壓彈性元件能對流體高溫、腐蝕等影響起到隔離作用，使應(yīng)變計具有良好的工作環(huán)境。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 ?應(yīng)變式位移傳感器 是把被測位移量轉(zhuǎn)變成彈性元件的變形和應(yīng)變，然后通過應(yīng)變計和應(yīng)變電橋，輸出正比于被測位移的電量。它可用來近測或遠測靜態(tài)與動態(tài)的位移量。因此，既要求彈性元件剛度小，對被測對象的影響反力小，又要求系統(tǒng)的固有頻率高，動態(tài)頻響特性好。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 圖 (a)為國產(chǎn) YW系列應(yīng)變式位移傳感器結(jié)構(gòu)。這種傳感器由于采用了懸臂梁 螺旋彈簧串聯(lián)的組合結(jié)構(gòu)，因此它適用于較大位移 (量程＞ 10～ 100mm)的測量。其工作原理如圖 (b)所示。 圖 YW型應(yīng)變式位移傳感器 (a)傳感器結(jié)構(gòu)； (b)工作原理 1— 測量頭； 2— 彈性元件； 3— 彈簧； 4— 外殼； 5— 測量桿； 6— 調(diào)整螺母； 7— 應(yīng)變計 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 由于測量桿位移 d為懸臂梁端部位移量 d1和螺旋彈簧伸長量 d2之和。由材料力學(xué)可知，位移量與貼片處應(yīng)變 ε 之間的關(guān)系為 (241) 12d d d K ?? ? ?第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器 上式表明： d和 ε成線性關(guān)系，其比例系數(shù) K與彈性元件尺寸、材料特性參數(shù)有關(guān)； ε通過 4片應(yīng)變計和應(yīng)變儀測得。 利用應(yīng)變計除可構(gòu)成上述主要應(yīng)用傳感器外，還可構(gòu)成其他應(yīng)變式傳感器，如通過質(zhì)量塊與彈性元件的作用，可將被測加速度轉(zhuǎn)換成彈性應(yīng)變，從而構(gòu)成應(yīng)變式加速度傳感器。如通過彈性元件和扭矩應(yīng)變計，可構(gòu)成應(yīng)變式扭矩傳感器，等等。 應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)與設(shè)計的關(guān)鍵是彈性體型式的選擇與計算，應(yīng)變計的合理布片與接橋。 第 2章 電阻應(yīng)變計式傳感器
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