久久精品欧美一区二区三区麻豆-国产在线视频福利-91插插插网站-人禽l交视频在线播放 视频

手機版| 您好,歡迎訪問中國機電產品交易網! 網站地圖| 聯系我們
當前位置: 首頁 ? 行業資訊 ? 國內資訊 ? 正文

電阻應變式稱重傳感器原理

放大字體??縮小字體 發布日期:2013-11-19
核心提示:電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理:彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應變片(轉換元件)也隨同產生變形,電阻應變片變形后,它的阻值將發生變化(增大或減小),再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。
       電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理:彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應變片(轉換元件)也隨同產生變形,電阻應變片變形后,它的阻值將發生變化(增大或減小),再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。

  由此可見,電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式稱重傳感器中不可缺少的幾個主要部分。下面就這三方面簡要論述。

  一、電阻應變片

  電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上,即成為一片應變片。他的一個重要參數是靈敏系數K。我們來介紹一下它的意義。

  設有一個金屬電阻絲,其長度為L,橫截面是半徑為r的圓形,其面積記作S,其電阻率記作ρ,這種材料的泊松系數是μ。當這根電阻絲未受外力作用時,它的電阻值為R:

  R = ρL/S(Ω) (2—1)

  當他的兩端受F力作用時,將會伸長,也就是說產生變形。設其伸長ΔL,其橫截面積則縮小,即它的截面圓半徑減少Δr。此外,還可用實驗證明,此金屬電阻絲在變形后,電阻率也會有所改變,記作Δρ。

  對式(2--1)求全微分,即求出電阻絲伸長后,他的電阻值改變了多少。我們有:

  ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2)

  用式(2--1)去除式(2--2)得到

  ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S (2—3)

  另外,我們知道導線的橫截面積S = πr2,則 Δs = 2πr*Δr,所以

  ΔS/S = 2Δr/r (2—4)

  從材料力學我們知道

  Δr/r = -μΔL/L (2—5)

  其中,負號表示伸長時,半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應泊松系數。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有

  ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L

  =(1 + 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))*ΔL/L

  = K *ΔL/L (2--6)

  其中

  K = 1 + 2μ +(Δρ/ρ)/(ΔL/L) (2--7)

  式(2--6))說明了電阻應變片的電阻變化率(電阻相對變化)和電阻絲伸長率(長度相對變化)之間的關系。

  需要說明的是:靈敏度系數K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數,它和應變片的形狀、尺寸大小無關,不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間;其次K值是一個無因次量,即它沒有量綱。

  在材料力學中ΔL/L稱作為應變,記作ε,用它來表示彈性往往顯得太大,很不方便

  常常把它的百萬分之一作為單位,記作με。這樣,式(2--6)常寫作:

  ΔR/R = Kε (2—8)

  二、彈性體

  彈性體是一個有特殊形狀的結構件。它的功能有兩個,首先是它承受稱重傳感器所受的外力,對外力產生反作用力,達到相對靜平衡;其次,它要產生一個高品質的應變場(區),使粘貼在此區的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉換任務。

  以托利多公司的SB系列稱重傳感器的彈性體為例,來介紹一下其中的應力分布。

  設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。

  肓孔底部中心是承受純剪應力,但其上、下部分將會出現拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神,一為壓縮,若把應變片貼在這里,則應變片上半部將受拉伸而阻值增加,而應變片的下半部將受壓縮,阻值減少。下面列出肓孔底部中心點的應變表達式,而不再推導。

  ε = (3Q(1+μ)/2Eb)*(B(H2-h2)+bh2)/ (B(H3-h3)+bh3) (2--9)

  其中:Q--截面上的剪力;E--揚氏模量:μ—泊松系數;B、b、H、h—為梁的幾何尺寸。

  需要說明的是,上面分析的應力狀態均是“局部”情況,而應變片實際感受的是“平均”狀態。

  三、檢測電路

  檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變為電壓輸出。因為惠斯登電橋具有很多優點,如可以抑制溫度變化的影響,可以抑制側向力干擾,可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等,所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用。

  因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高,各臂參數一致,各種干擾的影響容易相互抵銷,所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。

?
?
分享到:0
?
?
[ 行業資訊搜索 ]? [ ]? [ 告訴好友 ]? [ 打印本文 ]? [ 關閉窗口 ]
?
?

?
0條 [查看全部]  相關評論

?
推薦行業資訊
圖文資訊
我國有望率先建成空間太陽能電站 國網南京公司“管家式”智能機器人正式“上崗”
安徽合肥2017年前7個月經濟“成績單” 科學儀器開放共享助力基礎研究開啟新一輪“加速跑”
點擊排行

客服熱線:0551-69106578 業務咨詢:0551-69106578 郵箱:2268263116@qq.com

媒體合作: 點擊這里給我發消息 ??在線客服: 點擊這里給我發消息

Copyright (c) 2012 機電產品交易網 . 版權所有 皖ICP備12004440號-2

新闻| 晋中市| 保康县| 双辽市| 炎陵县| 定西市| 文化| 正镶白旗| 兰溪市| 邵武市| 含山县| 邵阳县| 海林市| 怀安县| 类乌齐县| 永善县| 冕宁县| 瑞昌市| 铜山县| 思南县| 正镶白旗| 得荣县| 安泽县| 新野县| 石林| 如东县| 石门县| 洛隆县| 康保县| 虎林市| 磐石市| 砀山县| 武平县| 荔浦县| 宜州市| 临桂县| 宣恩县| 资兴市| 广德县| 育儿| 普定县|