电阻应变计式传感器.pptxVIP

Resistive Strain Gauge Sensors;;2.1电阻应变计的基本原理结构和应用;（2-2） ;在弹性范围内，金属丝受拉力时，沿轴向伸长， 沿径向缩短， 轴向应变和径向应变的关系可表示为 ：;（2-4） ;以结构尺寸变化为主，对金属或合金, 一般Ko=Km=1.8～4.8。 ;（2-5） ;2.1.2、电阻应变计的类型与结构;结构(组成)：;金属箔式;半导体应变计;2.1.3、电阻应变计的应用 1、应变计的选用 （1）选择类型——使用目的、要求、对象、环境等 （2）材料考虑——使用温度、时间、最大应变量及精度 （3）阻值选择——根据测量电路和仪器选定标称电阻 （4）尺寸考虑——试件表面、应力分布、粘贴面积 （5）其他考虑——特殊用途、恶劣环境、高精度 ; 2、应变计的使用 （1）粘结剂的选择 通常在室温工作的应变片多采用常温、指压固化条件的粘结剂如聚脂树脂、环氧树脂类。 （2）应变计的粘贴 ①准备——试件和应变片；②涂胶；③贴片；④复查；⑤接线；⑥防护。 ;;;标定情况下：;3、机械滞后-----回差; ;2.2.2动态特性;1、※对正弦信号的响应　;而栅长L范围〔xt±（L /2）〕内的平均应变为:;b---应变波通过栅长的理论响应特性; 2.3电阻应变计的温度效应及其补偿;（2-9） ;（2-10） ;图2.3 双丝半桥式热补偿应变计;;图2.5 差动电桥法;应变计的代号 选用应变计应的方法 选择类型 选择材料 选择阻值 测量仪器的要求;2.5 测量电路;2、应变电桥;2.5.2直流电桥及其输出特性;代入ΔR：;对单臂，R1为应变片，可简写为：;2、非线性特性 从上述各式可看出，只有ΔR很小时，桥路的输出才为线性;采用金属应变计，减小ΔR，在一定精度条件下可免去补偿措施;由于供桥电源为交流电源　，引线分布电容使得二桥臂应变片呈现复阻抗特性，即相当于两只应变片各并联了一个电容。;交流电桥输出： ;变形为： ;2、交流电桥调平衡;交流电桥平衡条件：;;2.6.2.应变计式传感器;有两个功能：1、承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡。2、它要产生一个高品质的应变区，使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变电信号转换。;检测电路： 电阻应变计把机械应变转换成ΔR/R后，应变电阻变化一般都很微小，例如传感器的应变片电阻值120Ω，灵敏系数 K=2，弹性体在额定载荷作用下产生的应变为1000ε，应变电阻相对变化量为： ΔR/R = K*ε= 2*1000*10ˉ6 =0.002 可以看出电阻变化只有0.24Ω，其电阻变化率只有0.2%。 这样小的电阻变化既难以直接精确测量，又不便直接处理。因此，必须采用转换电路，把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化。通常采用惠斯登电桥电路实现这种转换。根据电源的不同，电桥分直流电桥和交流电桥。;圆柱（筒）式力传感器 （a） 柱式；（b） 筒式；（c） 圆柱面展开图；（d） 桥路连线图 ;RSS02A拉压力传感器 用途与特点　　※采用柱式结构梁,抗偏载、长期稳定性好。　　※全部外螺纹连接，方便安装。　　※用于电子衡器、起吊装备及各类力值的测量与控制。 技术参数：额定载荷0～10～200t;拉压力传感器 RSS01系列传感器采用悬臂剪切结构，具有测量精度高、防尘好、安装容易、使用方便等特点。 应用领域：各种电子汽车衡、单轨吊称、料斗称等.;拉压力传感器实例;汽车衡系统组成 电子汽车衡系统标准配置由秤台、称重传感器和称重显示部分（包括称重显示仪表、接线盒和信号电缆）三大基本单元组成，根据用户的不同需要可选购其它外接设备以组成各种配置，包括：计算机、打印机、大屏幕显示器、电源浪涌.;在称重传感器的弹性上贴着应变计，应变计组成应变电桥，传感器装在承重台各个承重点下方，并将各自电缆在接线盒里并联。当汽车开到承重台上时，承重台将其所受到的力加到称重传感器上，使应变电桥输出电信号。此电信号经线性放大后给 A/D转换器，A/D转换器把模拟量转换成数字量，然后 送给微处理机去处理，处理后的数据送显示器显示，同时送打印机打印，车号，货物的种类，都可以通过键盘输送给微处理机并送到显示器显示。 ; （2）. 环式力传感器;轮辐式传感器 ? 应用领域：轴量秤、仓储秤、试验机。;梁结构;;梁力式传感器 等强度梁弹性元件是一种特殊形式的悬臂梁。梁的固定端宽度为b0，自由端宽度为b，梁长为L，粱厚为h。; 主要用来测量流动介质的动态或静态压力（压强）。 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式弹性元件。  　　在压力p作用下，膜片产生径向应变εr和切向应变εt，表达式分别为 ：;;