电阻应变计式传感器.pptxVIP

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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 :;;

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