自动检测技术课件版本I2-3.ppt

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1、2.6应变式传感器应用举例2.6.1力（荷重）传感器例2-1.柱式力传感器图2-19柱式力传感器FF面积S-ε1+ε2-ε2+ε1截面积SF(a)实心圆柱(b)空心圆柱F轴向布置一个或几个应变片，在圆周方向布置同样数目的应变片，后者取符号相反的应变，以构成差动对。由于应变片沿圆周方向分布，所以非轴向载荷分量被补偿。由材料力学知识，在弹性限度内:杨氏模量面积三式联立解得:故令则:弹性元件上应变片的粘贴和电桥连接，应尽可能消除偏心和弯矩的影响，一般将应变片对称地贴在应力均匀的圆柱表面中部，构成差动对,且处于对臂位置，以减小弯矩的影响。横向粘贴的应变片具有温度补偿作用。u0U0R1R3R5R

2、7R6R8R2R4R6R7R8R2R3R4R5图2-20柱式力传感器应变片的粘贴与桥路连接R1(a)圆柱面展开图(b)桥路连接例2-2梁式力传感器(1)等强度梁(a)等强度悬臂梁FR4R1FhR1、R4lR2、R3一端固定，一端自由，厚度为h,长度l，固定端宽度为b0,力F作用在三角形顶点。其表面应变为：4只应变片此位置上下两侧分别粘有4只应变片，R1、R4同侧；R3、R2同侧，这两侧的应变方向刚好相反，且大小相等，可构成全差动电桥。由于是全差动电桥，应有：所以：供桥电压输出电压杨氏模量(2)等截面梁FR1、R4R2、R3hl(b)等截面悬臂梁R1R4b4只应变片一端固定，一端自由，厚

3、度为h,宽度为b,悬臂外端到应变片中心的距离为l。其应变为：FR1、R4R2、R3hl/2l/2(c)双端固定梁R1R4b4只应变片(3)固定梁悬臂梁是一端固定、一端自由的弹性敏感元件。它的特点是灵敏度比较高。所以多用于较小力的测量。例如，民用电子称中就多采用悬臂梁。当力F（例如苹果的重力）以垂直方向作用于电子秤中的铝质悬臂梁的末端时，梁的上表面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面的应变大小相等符号相反。粘贴在上下表面的应变片也随之拉伸和缩短。得到正负相间的电阻值的变化，接入桥路后，就能产生输出电压。