電阻應(yīng)變片傳感器ppt課件-閱讀頁
2025-01-30 05:20本頁面
【正文】 RRUUUoooL ????????ERRnnU o112)1(???如果是四等臂電橋， R1=R2=R3=R4，即 n=1， 則 1111212RRRRL ????? 對于一般應(yīng)變片來說 ， 所受應(yīng)變 ε通常在 5000μ以下 ，若取 K=2， 則 ΔR1/R1=， 代入式計算得非線性誤差為 %；若 K=100， ε=1000μ時 ， ΔR1/R1=， 則得到非線性誤差為 6%， 故當(dāng)非線性誤差不能滿足測量要求時 ， 必須予以消除 。 半橋差動電橋 克服非線性誤差方法： ??????????????????433221111RRRRRRRRREUo若 ΔR1=ΔR2， R1=R2， R3=R4，則得 112 RREUo??由式可知 ， Uo與 ΔR1/R1成線性關(guān)系 ， 差動電橋無非線性誤差 ， 而且電橋電壓靈敏度 KU=E/2， 是單臂工作時的兩倍 ， 同時還具有溫度補償作用 。 若 ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4， 且 R1=R2=R3=R4， 則 EKRREUUo???11 此時全橋差動電路不僅沒有非線性誤差 ， 而且電壓靈敏度為單片工作時的 4倍 ， 同時仍具有溫度補償作用 。 其主要用途是作為各種電子稱與材料試驗機的測力元件 、 發(fā)動機的推力測試 、 水壩壩體承載狀況監(jiān)測等 。 物理量 應(yīng)變 彈性元件 應(yīng)變片 電阻變化 力傳感器的彈性元件有： 柱式、梁式、環(huán)式、輪輻式 等： 1. 柱式力傳感器有空心（筒形）、實心（柱形） 在圓筒（柱）上按一定方式粘貼應(yīng)變片，圓柱 （筒）在外力 F作用下產(chǎn)生形變，實心圓柱因外 力作用產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)椋? (a)圓柱 。 (c)外形 ( a ) ( b ) ( c )lFl E S E???? ? ?式中： L為彈性元件的長度， S為彈性元件的橫截面積 F外力； σ 為應(yīng)力， σ=F/S ； E為彈性模量 （ c） 圓柱面展開圖 ( a ) ( b )( c )R1R5R2R6R3R7R4R8R1R3R5R7R6R8R2R4( d )UoU?～?說明： R1和 R3,R2和 R4分別串聯(lián) ,放在相對臂內(nèi)。由此引起的電阻應(yīng)變計阻值的變化大小相等符號相反 ,從而減小彎矩的影響。 （ d） 橋路連線圖 1 2 1 2 3 421 2 1 2 3 4()()sc R R R R R RUUR R R R R R? ? ? ?? ? ? ??1 2 3 41423( 1 )2scR R R R RR R RR R RRUUR??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? 等截面梁： ?當(dāng)外力 F作用在梁的自由端時，固定端產(chǎn)生的應(yīng) 變最大，粘貼在應(yīng)變片處的應(yīng)變?yōu)椋? 式中： l0是梁上應(yīng)變片至自由端距離， b、 h 分別為梁的寬度和梁的厚度。 (a)為拉力環(huán) (b)為壓力環(huán) 1輪轱、 2輪圈、 3輪輻條、 4承壓應(yīng)變計、 5拉伸應(yīng)變計 F1425T4C2T2C3T3C4T1C13( a ) ( b ) (a)結(jié)構(gòu)示意圖 。這時 ,將應(yīng)變計在與輻條水平中心軸線成 177。 角的方向上粘貼。 應(yīng)變式壓力傳感器 應(yīng)變式壓力傳感器由電阻應(yīng)變計、彈性元件、外殼及補償電阻組成。它廣泛用于測量管道內(nèi)部壓力 ,內(nèi)燃機燃氣的壓力 ,壓差和噴射壓力 ,發(fā)動機和導(dǎo)彈試驗中的脈動壓力 ,以及各種領(lǐng)域中的流體壓力等。 當(dāng)應(yīng)變管內(nèi)腔與被測壓力相通時 ,圓筒部分周向應(yīng)變?yōu)? 式中 ,p為被測壓力 ,D為圓筒外徑 ,d為圓筒內(nèi)徑 。 22( 2 )( 1 )pDEd????? 該類傳感器的彈性敏感元件為一周邊固定的圓形金屬平膜片 ,如圖 (a)所示 。 在膜片中心即 x=0處 ,εr和 εt均達到正的最大值 ,即 22m ax m ax 23 ( 1 )8rtp REh??? ??? 而在膜片邊緣 ,即 x=R處 ,εt=0,而 εr達到負的最大值 (最小值 )。 在一懸臂梁 1的自由端固定一質(zhì)量塊 3。 檢測阻值的變化可求得待測物的加速度 。 圖 應(yīng)變式加速度傳感器 2146352143 假設(shè)懸臂梁為等強度梁 ,作加速運動時梁根部的應(yīng)變?yōu)? 26 ( )6W G g lhE???? 其中 ,W為慣性塊質(zhì)量 。 若梁的上下各貼兩片應(yīng)變計 ,組成全橋 ,則靈敏度又是上式的兩倍
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