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电阻应变式称重传感器的工作原理

发布时间:2013-04-02来源:称重传感器作者:深圳市电子竞技竞猜平台-电子竞技竞猜app点击:6571次


    

弹性体(弹性部件,敏感光束)在外力作用下产生弹性变形,使之变形,电阻应变仪粘贴在表面电阻的应变仪(转换元件)也伴随着产生变形后,它的电阻将改变(增加或减少),然后通过相应的测量电路,该电阻的变化被转换为电信号(电压或电流),从而完成外力被转换成电信号。阻应变仪负荷传感器是基于这样的原则

因此,电阻应变片,弹性体,电阻应变式称重传感器检测电路几个不可缺少的一部分。

首先:电阻应变计

电阻应变仪的电阻丝上的有机材料制成的基板,即作为一个应变计和机械分布。他是一个重要的参数灵敏度系数K为解释其意义。

有一个金属电阻丝,和其长度L,的圆形的横截面的半径为r,该区域称为S,其电阻率被称为为ρ,这种材料的泊松系数为μ。根电阻丝未受影响的外力时,其电阻值R

R =ρL/ S(Ω)(2-1

当他的力F的两端,将被拉长,变形。设置伸长ΔL其横截面面积减小的,即它的还原Δr为的截面的圆的半径。此外,也可用于实验表明,该金属电阻丝变形电阻率会改变,记录作为一个固定的偏差与卫星数目没有关系。

求全式(2 - 1)差,即电阻丝伸长率获得后,其电阻发生太大的变化。电子竞技竞猜平台有:

ΔR=ΔρL/ S +ΔLρ/ S-ΔSρL/S22-2

通过去除式(2 - 1)得到的由式(2 - 2

ΔR/ R =Δρ/ρ+ΔL/ L - ΔS/ S2-3)中

此外,电子竞技竞猜平台知道,导体S的横截面面积=πr2,Δs=2πR*ΔR是如此

ΔS/ S =2Δr/ R2-4

电子竞技竞猜平台知道,从材料力学

ΔR/ R =-μΔL/ L的(2-5

其中,负号表示的半径方向上的伸长率是窄的。 μ是一个泊松系数的材料的横向效应。的式(2-4)(2-5)代入(2 - 3),

ΔR/ R =Δρ/ρ+ΔL/ L +2μΔL/ L

=1 +2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/ L))*ΔL/ L

= K *ΔL/ L2 - 6

其中

K = 1 +2μ+(Δρ/ρ)/(ΔL/ L)(2 - 7

式(2 - 6))示出的电阻变化率的电阻应变仪(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(相对长度变化)之间的关系。

需要注意的是:灵敏度系数K的值的大小决定由一个常数金属电阻丝材料生产的性质,它的形状和一个应变计,是独立的,其大小,K值的不同材料一般都是之间1.7-3.6;其次由K的值,是一个无量纲的量,也就是说,它是没有量纲。

ΔL/ L材料力学中简称为应变,记为ε,并用它来表示弹性往往太大和不便

通常情况下,其百万分之一单位,记为με。因此,式(2 - 6)通常写作:

ΔR/ RKε的(2-8

 

其次,该弹性体

该弹性体是一种特殊的结构构件的形状。它配备了两个,首先,它承受力称重传感器,外力,以达到一个相对静态的平衡,其次,它是生产高品质的应变场(区)遭受,使成糊状,在这方面的电阻应变计理想的完成任务紧张枣电信号的转换。

托莱多SB系列称重传感器弹性体,例如,引入的应力分布。

它有一个矩形悬臂盲孔。

盲孔中心的底部露出纯剪切应力,但其上部和下部的拉伸和压缩应力。拉神的主应力方向的压缩,如果连接到上半年芯片将受到拉伸的阻力增加,而下半部的应变计被压缩应变,应变计的电阻值降低。下面列出的是盲孔的底部的中心点应变的表达,而不是推导。

ε=3Q1 +μ)/ 2EB*BH2-h2)的+ BH2/BH3-h3的)+ BH3)(2 - 9

其中:Q - 剪切力的部分,E - 杨氏模量μ-泊松系数,BBHH-AS梁的几何形状。

应当指出,上述分析的应力状态是“本地”的情况,但应变仪的实际感觉的“平均”的状态。

第三,所述检测电路

的功能的检测电路的电阻应变片的电阻变化转换为电压输出。惠斯登电桥具有许多优点,如抑制温度变化的影响,可以抑制干扰的横向力,方便的解决方案的问题的称重传感器的惠斯登电桥的负载电池广泛的应用的补偿。

最高的灵敏度,全桥桥臂,每个臂的参数,各种干扰的影响,很容易抵消对方,所以称重传感器全桥桥臂。

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