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1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构 如图1所示,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情
电子拉力试验机传感器的定义和分类电子拉力试验机的精度其实主要取决于控制部分的准确性、传动部分的精确性、以及传感器的灵敏性,因此,传感器在电子拉力机试验机的整个质量体系中占据着举足轻重的低位。下面我们来正确认识一下我们常见传感器的定义和分类。电子拉力试验机传感器的分类:有各类各样的称重传感器,例如电容式称重传感器、电磁均衡式传感器,压电式称重传感器等。但由于质量不是直接丈量,而是应用质量在地球重力场中的力效应来丈量的,所以从丈量技能而论它们彼此是同类的。称重传感器能把被测质量转换成电压旌旗灯号。电子拉力试验机传感器的定义:电阻应变式称重测力传感器: 寻常糊口中,我们接触较多的物理量就有温度、湿度、质量、分量、力、压强、速度、加快度、长度、角度、液位、流量、密度等,与此相对应,生产和糊口生计中就需求温度传感器、湿度传感器、称重测力传感器、压强传感器等等。 应变式称重测力传感器与测力传感器之间的关系: 采用电阻应变片作为敏感元件制造生产的称重传感器叫应变式称重传感器。 从理论上说,质量表征实体的一种性质,其丈量单元是千克,而力学量是一种向量,丈量单元是牛顿及其它导出量,彼此毫无关系。 应变式称重传感器: 采用电阻应变片作为敏感元件制造生产的能把各类力学量转换为电量的传感器叫测力传感器。 能把被测物理量或化学量改变成为电量的一种器件或元件叫传感器(又称变换器)。例拉力、压力、压强、扭拒、加快度等传感器。 一种已思考到运用本地的重力加快度和空气浮力影响的用来丈量质量的传感器。 应变式测力传感器: 一种基于应变—电阻效应制成的,用金属箔作为敏感栅的,能把被测试件的应变量转换成电阻转变量的敏感元件称为电阻应变片。
轮辐称重传感器属于测力传感器,它常用于静态测量和动态测量。其原理为弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号,从而完成了将外力变换为电信号的过程。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211051437_401494_2627921_3.jpg 轮辐称重传感器的用途,顾名思义,称重传感器主要用户称重测力的场合。例如地磅、平台秤等相关称重设备。也用于像拉力机、压力机、以及其他力值检测的设备。轮辐称重传感器的安装方法不同的传感器它的安装方式也是有所差异的,总体来说称重传感器要有一处用于固定,一处用于受力。要保证固定的一段安全牢靠,受力的一段不会产生偏载。最后,轮辐称重传感器的接线方法最为常见的称重传感器都是使用的四芯屏蔽线,一般来说颜色分为红、黑、绿、白四个颜色的电线。其中红黑接激励电源,一般来说激励电源电压为直流5-10VDC,红色接电源正,黑色接电源负;绿白是接仪表信号的,绿色接信号+,白色接信号-。其中还有一根黑粗线是屏蔽线,可以接地或者接外壳,其实黑粗线就是屏蔽电缆外面的屏蔽层用热缩管套上的。