电阻应变式称重传感器设计

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1、武汉理工大学《传感器原理及应用》课程设计说明书------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------前言传感器是感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号（通常为电信号）的器件或装置，传感器是发展仪器仪表、自动控制和广泛应用计算机的前提条

2、件。《传感器原理与应用》课程主要研究各类传感器的工作原理、简单结构以及实际的应用。本课程设计时间为两周，课程设计旨在培养学生的综合应用能力，通过本实践环节，使学生加深对理论知识的理解，加深对传感器性能、检测电路的形式与配接、信号的分析与处理等内容的了解，使学生对测控系统的应用与设计有感性认识，为后续课程、毕业设计和工程实践服务。本文设计了一个电阻应变式的称重传感器。电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也

3、随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。电阻应变式传感器是目前应用最广泛的传感器之一，已广泛地应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医疗等领域中的力、压力、力矩以及位移、加速度等参数的测量。目前，无论在数量上还是在应用领域上，与其他传感器相比都具有重要的地位。其主要优点是结构简单，使用方便，灵敏度高，性能稳定，可靠，测量速度快，适合静态、动态测量。尚延臣第页武汉理工大学《传感器

4、原理及应用》课程设计说明书------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2009年6月23日目录第1章电阻应变式称重传感器的原理11.1称重传感器的组成部分31.2工作原理3第2章电阻应变片的设计42.1应变片的工作原理52.2应变片

5、的结构选择52.2.1电阻丝应变片52.2.2箔式应变片62.2.3半导体应变片62.3应变片的材料选择72.3.1电阻敏感栅材料选择72.3.2基底、引出线材料选择82.4应变片的参数92.4.1应变片基长92.4.2应变片的电阻值92.4.3应变片的绝缘电阻、允许电流、应变极限9第3章传感器弹性元件的设计113.1弹性元件的选择113.2双孔梁受力分析113.3弹性元件材料选择143.4双孔梁的尺寸选择15第4章变换检测电路设计174.1桥路的设计174.2放大电路的设计184.3检波、滤波

6、电路的设计184.4其他电路的设计与选择19第5章传感器的工艺设计205.1应变片的粘贴工艺215.2传感器的封装215.3传感器装配21第6章误差源分析以及处理22第7章小结24第页武汉理工大学《传感器原理及应用》课程设计说明书---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7、---------------------参考文献···································································21电阻应变式称重传感器设计第1章电阻应变式称重传感器的原理　电阻应变式称重传感器用于静态、动态条件下测力或称重,在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。它是电子衡器的核心部件。它的质量好坏是影响电子衡器计量准确度的主要因素。在实际使用中,由于受到原材料及制造工艺、安装方法、使用条件及外部环境的影响

8、,很容易发生故障,影响电子衡器计量数据的准确及稳定的运行。因此,了解称重传感器的基本原理及故障原因,熟练掌握故障的分析判断技术,是快速准确地处理电子衡器的故障,保证其准确、稳定运行的关键。1.1称重传感器的组成部分称重传感器主要由电阻应变片、弹性体、检测电路三部分组成。应变片是一种传感元件,它的作用是将变形转变成电阻变化;弹性体是一个有特殊形状的结构件,它的主要作用是将力转换为形变;检测电路的主要部件是惠斯登电桥,它可以比较方便地解决称重传感器的补偿问题,其功能是把电阻应变片的电阻变化转变为相应