发布时间:2023-12-27
电阻应变式测力传感器是一种利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,广泛应用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。
该传感器工作原理如下:应变片贴在弹性体(敏感元件)上,当外力作用于弹性体时,产生应变,导致应变计电阻值的变化。然后,通过外部电源激励下的惠斯顿电桥,产生毫伏级的电信号。经过仪表信号放大和处理,可以得到由载荷产生的负荷值。
电阻应变计是应变式测力传感器的核心组件,通常由敏感栅、引线、基底和盖层组成。它有丝式和箔式等多种形式。丝式电阻应变片由直径为0.02~0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状,夹在两层绝缘薄片(基底)中制成,利用镀锡铜线连接引线和测量导线。箔式电阻应变片则是通过腐蚀金属箔制成。
电阻应变效应是指金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化的效应。
为了将电阻应变式传感器的电阻变化转换成电压或电流信号,常用惠斯顿电桥电路作为测量电路。
柱式力传感器结构原理图显示了其弹性体的横截面,用于受压型负荷。在粘贴应变片的区域,柱子的横截面减小,产生足够大的应变,以获得准确的测量结果。整个弹性体的变形量很小。
轮辐式测力传感器由轮圈、轮牯、轮辐条和应变片组成。当外力作用在轮牯上端面和下端面时,矩开形辐条就会产生平行四边形变形,引起与中性轴成45度方向的两个正负正应力。应变片贴在与切应力成45度的位置上,通过测量拉应力或压应力值来获得切应力值的大小。
轮辐式拉压力传感器具有抗过载能力强、能承受几倍于额定量程的过载的优点,同时具备较强的抗偏心和抗侧向力能力。
总体而言,电阻应变式测力传感器基于材料的应变原理工作,能够将力转换为电信号输出,并传递到外部设备进行处理和显示。该传感器在工矿、冶金、重型机械、航空航天、科研等领域有广泛的应用。
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