弹性敏感元件.doc

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1、弹性敏感元件1.弹性元件的作用1.1弹性元件的定义1.2弹性元件的分类及作用在传感技术中将弹性元件分为：1.2.1弹性敏感元件感受力、压力、力矩等被测量，将其变换为元件本身的应变、位移等物理量。在力及压力传感器中起预变换作用，其配合传感元件将力、压力等物理量转换为电量。1.2.2弹性支承元件在传感器中作为活动零件的支撑，起支承和导向作用2.弹性敏感元件的工作特性对弹性敏感元件来说，输入量为力、压力、力矩等被测量，输出量为位移或应变量。2.1弹性特性由刚度和灵敏度来表征2.1.1刚度k=dF/dX弹性敏感元件的刚度决定了传感器的固

2、有频率，也就直接影响了传感器的动态特性2.1.2灵敏度K=dX/dF也即弹性敏感元件的灵敏度值是刚度的倒数。由此要清楚的是如果传感器的灵敏度要高，则刚度要低，动态特性就越差；反之亦然。2.1.3弹性敏感元件的串并联可通过弹性敏感元件的串联来提高灵敏度；或通过弹性敏感元件的并联来改善刚度。2.2非弹性特性也即讨论弹性敏感元件的工作误差的主要来源2.2.1弹性滞后弹性敏感元件存在正向反向工作特性不一致的特性。这是传感器迟滞误差的主要来源。2.2.2弹性后效弹性敏感元件的变形相对于突然加上或减去的被测量来说存在着延迟。这也是含有弹性敏

3、感元件的传感器一般动态特性较差的原因。2.2.3温度的影响弹性敏感元件存在线膨胀系数，而且其弹性模量也会随温度而变化。因此当环境温度变化超过常温范围或要求较高时必须认真对待温度变化带来的误差。2.2.4固有频率弹性敏感元件的线性度、灵敏度、固有频率之间始终是相互矛盾的。提高灵敏度则线性度、固有频率变差，所以必须根据需要来衡量。3.常用材料3.1材料选择的基本要求简述大原则就是根据传感器的工作环境、被测量的情况、各项技术指标要求等等来选择。3.2材料常用金属材料类型:合金结构钢---工作稳定、精度较高；如：40Cr35CrMnSi

4、A工具钢---承载能力强；如：1Cr18Ni9铍青铜---灵敏度高；如：QBe24.常用元件测力元件：实心或空心圆柱体、等截面环、悬臂梁、轴元件等类型测压力元件：膜片、膜盒、弹簧管、波纹管、薄壁圆筒、薄壁半球等类型组合元件（元件的串并联）：平膜片与悬臂梁组合、波纹膜片与圆筒组合等等根据实际需要来进行。目的是提升工作性能，也可起保护作用。