電阻應(yīng)變式傳感器(1)-wenkub.com
2025-05-06 01:16 本頁面
【正文】 結(jié)構(gòu)外形、結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。用環(huán)式測量拉（壓）力時，實質(zhì)上是測量粘片處的彎曲應(yīng)力，因為彎曲應(yīng)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 419a為柱式結(jié)構(gòu)，可測大的拉力或壓力，量程上限可達 107N。被測量作用于測試件下，應(yīng)變片跟著測試件產(chǎn)生機械變形，從而形成電阻應(yīng)變片阻值發(fā)生變化。 ? 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。該項溫度誤差可用半橋或全橋測量電路獲得較好的補償效果。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(diào)零裝置，見圖 417。圖 b是并聯(lián)調(diào)零，改變 RP中心抽頭的位置可達到平衡目的，調(diào)零能力取決于 ， 小些，調(diào)零能力就強些。 ， 。未受載荷時四片應(yīng)變片阻值均是 120Ω ，允許功耗，傳感器電壓靈敏度 ，應(yīng)變片靈敏度系數(shù) 。 ? 補償方法有： ①采用 高橋臂比 的對稱電橋； ②采用 全橋 測量電路； ③采用 恒流源電橋 ； ④單臂電橋非線性嚴重， 可采用 有源電橋 ， 見圖 413。按全等電橋的條件，式（ 434）可寫成： 41 ~ RR41 ~ RR ??)1( ??? UkK U3）在半橋和全橋測量電路中，粘貼于測試件上的應(yīng)變片的特性相同或相近，又感受相同的溫度，因此可起到溫度補償作用，減小溫度附加誤差。 非對稱電橋的優(yōu)點是非線性誤差較小。此時，當每橋臂電阻的變化遠小于本身值，即 ，（ 4），且負載電阻為無窮大時，輸出電壓可近似為： 41 ~ RRoU UURRRR RRRRU o ))((43214231????04231 ?? RRRRii RR ??? ?iURRRRRRRRRR RRU o )()(4433221122121 ?????????1）單臂電橋 橋臂電阻中只有一個電阻為應(yīng)變片，其余為固定電阻。 ? 測量電路的任務(wù) 是把微弱的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化，因此常用 直流電橋和交流電橋 作為測量電路。 ? 半導(dǎo)體應(yīng)變片 – 突出的優(yōu)點是靈敏度系數(shù)高，可測微小應(yīng)變（一般 600微應(yīng)變以下）；機械滯后小；動態(tài)特性好；橫向效應(yīng)小；體積小。 ? 半導(dǎo)體應(yīng)變片 是根據(jù) 壓阻效應(yīng) 原理工作的。 ? 允許最大工作電流 是指通過應(yīng)變片而不影響其工作的最大電流值。 – 絲式 :常用高電阻率的金屬電阻絲制成，允許最大工作電流較小。因此，上式可寫成為： ? 式中， 稱為應(yīng)變靈敏度系數(shù)。這就是電阻應(yīng)變片賴以工作的物理基礎(chǔ)。 ? 電阻應(yīng)變傳感器的特點是精度高，測量范圍廣；結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定可靠，壽命長；頻率特性好，能在高溫、高壓、振動強烈、強磁場等惡劣環(huán)境條件下工作。 電阻應(yīng)變式傳感器 ? 電阻應(yīng)變式傳感器由電阻應(yīng)變片和測量電路組成。 應(yīng)變片的工作原理 圖 410 電
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