電阻應(yīng)變式傳感器ppt課件(參考版)
2025-01-20 07:01本頁面
【正文】 （ 4）此種測量方法能否補(bǔ)償環(huán)境溫度對(duì)測量的影響，說明 理由。 （ 2）求各應(yīng)變片得應(yīng)變及電阻相對(duì)變化量。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=。結(jié)構(gòu)外形、結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。粘貼于梁上方和 下方相同位置上感受的應(yīng)變絕對(duì)值相等符號(hào)相反，可用下式計(jì)算： 式中， 為受力點(diǎn)到應(yīng)變片中心的距離（ m）。用環(huán)式測量拉（壓）力時(shí)，實(shí)質(zhì)上是測量粘片處的彎曲應(yīng)力，因?yàn)閺澢鷳?yīng)力一面是正值（ + ），另一面是負(fù)值（ ），兩者絕對(duì)值相等符號(hào)相反，用下式計(jì)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）。當(dāng)力與軸向一致時(shí)，應(yīng)變片感受的縱向應(yīng)變?yōu)椋? 沿圓周方向粘貼的應(yīng)變片感受模向應(yīng)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）。 1）測力傳感器 其結(jié)構(gòu)原理 見圖 419 圖 419a為柱式結(jié)構(gòu)，可測大的拉力或壓力，量程上限可達(dá) 107N。 ? 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(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變量增加。 ? 電阻應(yīng)變片制造好后，用粘合劑粘貼到測試件上成為電阻應(yīng)變傳感器。該項(xiàng)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(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。 對(duì)使用者來說，最好的補(bǔ)償方法是采用半橋或全橋測量電路。 2. 應(yīng)變片材料的線膨脹系數(shù)與基底材料的線膨脹系數(shù)不同引起溫度誤差。 ? 引起溫度誤差的主要因素有： 1. 應(yīng)變片本身電阻隨溫度的變化引起誤差。 U?41 ~ ZZ41 ~ RR4231 ZZZZ ?U?41 ~ RR4231 ZZZZ ?圖 417 交流電橋調(diào)零 ? 由于 溫度變化 引起電阻應(yīng)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(shù)量級(jí)。 交流電橋的分析與直流電橋相似。通常 RP的大小可與 相同，取值為數(shù)千歐姆。圖 a在 和 臂間串聯(lián)接入變阻器 RP，調(diào)節(jié) RP可使電橋平衡。由式（ 433）可求得： F 1R 3Rr?4R2R?221 ??? ?k ??62 102666)(102402)1(2 ?????????? ?? kUU o????????? ? )1026662120220( 631 ?RkRRR?? 66 ?? ????????? ??? r????????? ? )1013332120220( 642 rRkRRR ??? ?? )1(2 ?? kUU o )1(2 ?? ?? kU U o電橋的零位調(diào)整 ? 由于制造工藝的原因應(yīng)變傳感器在不受載荷時(shí)，其輸出電壓不為零，因此使用前必須調(diào)零。據(jù)式（ 419）得： 因此， 3）載荷 4t時(shí)的輸出電壓 傳感器是線性的，因此載荷 2t時(shí)的輸出電壓為： 2/UURUP2m axm ax)2(?10VV ?????? ? 1 2 0 844 3m a x RPU8 0 m V10V0 . 0 0 8 V / V ???? UkU Uom40m VmV ???? 8021212 omo UU 4）由圖 415可見， 為拉力， 、 產(chǎn)生縱向應(yīng)變 ， 、 產(chǎn)生橫向應(yīng)變 。 1）畫出橋路接線圖； 2）求橋路供橋電壓； 3）載荷 4t和 2t時(shí)，橋路輸出 電壓分別是多少？ 4）載荷 2t時(shí)， 的阻值分 別為多少？ V / V0 0 ?Uk2?k41 ~ RR圖 415 電阻應(yīng)變傳感器展開圖 例題 44 解： 1）根據(jù)上面 結(jié)論 1） ，產(chǎn)生相同應(yīng)變的應(yīng)變片不能接在相鄰橋臂上。 ? 由圖可求出負(fù)載 兩端電壓為： ??lRlR0U0R00URR RUlll ??lR圖 414
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