电阻应变力传感器.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,应 变 式 力 传 感 器,称重传感器及校准系统设计,称重传感器性能要求：,1,）线性度高；,2,）迟滞小；,3,）重复性好；,4,）零漂、蠕变小；,5,）测量结果与力的作用位置无关；,6,）动态响应好。,1,称重传感器的主要参数：,1,）量程；,2,）精度（线性、重复性、滞后等）；,3,）工作频率；,4,）外形尺寸；,5,）使用环境（温度、湿度、振动等）；,6,）电源要求（直流、交流等）。,2,常用弹性敏感元件：,弹性梁、柱、筒、膜片,常用弹性元件材料,强度高：,具有较强的抗压,(,或抗拉,),强度,以便在高载荷下有足够的安全性能。,温度系数小且稳定,弹性滞后、弹性后效小,良好的机械加工和热处理性能,耐腐蚀性能好,铬钢,合金钢,铬锰弹簧钢,铍青铜,铝合金,3,按,变形形式分类,柱式力传感器,剪切式,力,传感器,弯曲式,力,传感器,4,一、柱式立传感器,5,相对两片串联，并置于对臂，消除偏心干扰。,F,6,特点：,可以保证在,安装应变片处的弯,矩为零。,S,型剪切式载荷传感器,二、剪切式力传感器,7,S,型剪切吊车称传感器,8,工字形截面梁的腹板剪应力,9,工字形截面梁的腹板剪应力,y=0,时，,y=0.5h,时，,10,结论：应变片安装在梁的中性层上，,与中性层成,45,，且截面弯矩为零。,11,在与,中性层成,45,方向为主应力方向。,主应变为：,电桥读数应变为：,12,梁的几种实际截面形状：,13,梁的几种实际截面形状：,14,梁的几种实际截面形状：,15,双,梁,称,重,传,感,器,特点,：可以安装,8,个应变片，从而可以,通过增加桥压提高灵敏度。,16,三、悬臂梁式,17,应变片在悬臂梁上的粘贴及变形,18,问题,：传感器的输出随载荷的位置而改变。,19,双孔平行梁式,问题：,1,）为什么开孔？,2,）如何保证输出与载荷位置,无关？,20,电桥输出为：,21,结论,：电桥输出与载荷位置无关！,适合量程,：小量程。,22,四、调理电路,供桥,电流,I,S,=510mA,放大器增益：,23,放大器名称：差动放大器,缺点：存在共模电压，输入阻抗不固定。,24,25,六、多分力传感器,用途：机械测量以及风洞实验；,要求：对应于测量某分力的电路输出,值只取决于该分力的大小，不受其它分,力的影响。,26,扁环式三分力传感器,特点,：两边圆环刚度较小，中间刚度,很大。,27,在,B,、,E,截面：由于对,z,轴的刚度很大，,所以，基本不受,P,x,的影响。,28,思路,：通过测量,B,、,E,两截面的弯矩计,算,P,y,、,M,z,。,P,y,-,使用,4,、,5,、,2,、,7,号应变片。,29,30,P,y,与电桥输出的关系为：,31,M,z,-,使用,1,、,3,、,6,、,8,号应变片。,M,z,与电桥输出的关系为：,32,在,G,、,H,、,I,、,J,截面,(39.54,0,):,截面弯矩,与,P,y,无关。,33,G,面：,H,面：,I,面：,J,面：,34,35,分段式多分力传感器,分段式四分力传感器,36,P,x,M,x,37,P,y,P,z,38,分段式三分力传感器,被测,力：,P,y,、,M,x,、,M,z,39,