传感技术(应变)详解.ppt

3 应变传感器 电阻应变式传感器是以电阻应变片为核心元件的传感器。将电阻应变片粘贴到弹性敏感元件上，可进行位移、加速度、力、力矩、压力等参数的测量。 3.1 应变式传感器的工作原理 物体受压后会产生内应力和弹性变形，在弹性限度内，内应力与变形率（即应变）成正比，通过测量应变电阻阻值的大小来测量受压弹性元件的应变，从而测得弹性元件所感受的压力。 3.2 电阻应变片的结构和类型 1. 电阻应变片的结构 1.敏感栅；2.基底和覆盖层； 3.粘合剂；4.引线。 3.3电阻应变片的主要特性及参数 1）应变片的电阻值R：应变片未发生变形前的常温阻值，有60、120、250、3500、10000Ω，其中120Ω的应变片最常用。应变片阻值的大小要根据测量线路的需要。 2）灵敏度系数k：为单位纵向应变所引起的电阻变化率，灵敏度及其误差用平均灵敏度系数和相对均方根误差表示： 3）最大工作电流Imax：允许通过应变片的敏感栅而不影响其工作特性的最大电流。通常Imax为25mA，动态测量或箔式应变片的Imax允许75~100mA。 4）应变极限εlim：能测量的最大应变值。 5）温度效应及热输出εt 由于环境温度变化，使电阻产生相对变化，称为应变片的温度效应。 由于温度变化引起的应变输出称为热输出。应尽可能减小应变片的热输出。 对于常温自补偿应变计和A级常温应变计要检定该项指标。 6）绝缘电阻Rm：已安装的应变片的敏感栅及引线与被测试件之间的电阻值。绝缘电阻越高越好，室温下绝缘电阻在500~5000MΩ之间。 7）零点漂移P：已安装的应变片在温度恒定和试件不受应力作用下，指示应变随时间变化的数值。 8）蠕变θ：已安装的应变片，承受恒定应变、温度恒定的情况下，指示应变随时间变化的数值。通常用室温下，加恒定应力一小时后指示应变的差值。 9）横向效应及横向效应系数H 横向应变使电阻变化率减小，从而降低灵敏度系数的现象称为应变片横向效应。横向效应的大小用横向效应系数H表示，数值等于垂直于应变方向的应变片与平行于应变方向的应变片的指示应变之比的百分数。H=2%。 10）疲劳寿命N：已安装的应变片，在恒定幅值的交变应力作用下，连续工作到疲劳损坏的循环次数。它反映了应变片对于动态应变的适应能力。 11）机械滞后Zj：已安装的应变片，在温度恒定时，增加或减少机械应变，对于同一机械应变量指示应变的差数。产生应变的原因是敏感栅、基底和粘合剂的残余变形。 3.4 应变片测量电路——电桥 电阻应变片把机械应变信号转换为△R/R，由于应变量及相应的电阻变化一般都很微小，因此常采用测量电桥将电阻的变化转换为电流或电压的变化。 直视系列吊秤 OCS-SZ电子吊秤由秤体和仪表两部分组成。其中，秤体采用了专用高精度电阻应变式传感器（专利产品）和高可靠性的传力结构，仪表部分功能先进、智能化程度高，产品适用于规定量程范围内的称重计量。 电子吊秤其他参数： ◆精度等级：符合国家标准Ⅲ级（GB11883-89）； ◆电源： 6V/4AH镍氢电池； ◆无线电频率：430MHz （八个频点）； ◆传感器激励电源：DC 5V±5% ； ◆工作温度：秤体-10℃~50℃，仪表0℃~40℃； ◆具有置零、分度值切换、稳定判别、背光显示、超载报警等功能。 OCS-SZ无线电子吊秤 由秤体和仪表两部分组成。其中，秤体采用了吊秤专用高精度电阻应变式传感器（专利产品）和高可靠性的传力结构，仪表部分功能先进、智能化程度高，产品适用于规定量程范围内的称重计量，并具备以下功能： ◆仪表体积小，重量轻，非常适合便携使用。 ◆背光显示，白天晚上清晰可见。 ◆内部设有万年日历时钟。 ◆内置EPSON微型打印机，可以打印完备的称重数据并可按日期、编号及序号分类打印。 ◆可将称重结果分为多达9999个类别并分类统计和打印。 ◆存储空间大，可存储2900条记录。 ◆仪表具有秤体低电压和仪表电池低电压指示。 ◆超载有报警提示，安全可靠。 ◆自动关机：当秤体静置达2小时将自动关闭秤体电源； 2 吊秤主要技术指标和基本参数 ◆精度等级：符合国家标准Ⅲ级（GB11883-89）； ◆电源： 6V镍氢电池； ◆无线电频率：430MHz （八个频点）； ◆传感器激励电源：DC 5V±5% ； ◆工作温度：秤体-25℃~65℃，仪表-15℃~55℃； ◆无线电传输距离：无阻挡时大于200米。 妙声力(MLC)小容量皮带秤对轻的皮带负荷提供高精度连续在线的称重。MLC适用于监视如化肥，烟草，动物球粒状饲料或糖。 MLC具有专利权的平行四边形式的应变传感器，使其对垂直力有快速的反应，确保在物料