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一文阐明拉压力传感器内部结构及原理

日期: 2021-01-05
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拉压力传感器内部结构


一文阐明拉压力传感器内部结构及原理 


微型S梁拉压力传感器原理结构:

 

  传感器原理结构依据骨外固定力测量的特点,采用工艺成熟、对测量电路要求较低的电阻应变式力传感器。该传感器要害元件之--的弹性体,采用S型梁式结构。当受压力P时,从弹性体中心开孔处上侧梁的弯矩图可看出,沿X轴方向弯矩有负到正的改动,而开孔处下侧梁的弯矩则相反。选择合适的贴片方位及组桥方法,不仅能抵消侧向力输出,力作用点的改动也不影响测量成果,这正是骨外力测量所有必要的。传感器弹性体的规划,主要是活络部分长度|、厚度h、宽度b和刚接部位的刚度的选择。既要传感器体积小、线性好及适合的活络度,还要使刚接部位刚度足够大,在力P作用下不产生安闲滚动。

  此时弯矩微型S梁拉压力传感器结构生安闲滚动。此时弯矩Mmax=PI2应力在弹性体中部长方孔的弧顶,即图1中电阻应变片R1、R2、R3、R4的粘贴处,则应力emax=MW=3Pl1bh2(1)应变Xmax=emaxE=3Pl1Ebh2(2)四个应变片组满足桥差动电路,传感器弹性体资料选用硬铝合金,其弹性模量E=70x103N/mm2。将有关尺寸代入(2)式,得到10N时R1处应变X=54x10-6。

一文阐明拉压力传感器内部结构及原理 

 

拉压力传感器的原理:

 

  首要,在拉压力传感器工作过程中我们会见到的目标有线性度、活络度、迟滞、重复性与漂移这五个。线性度所描绘的是传感器输入/输出的实践函数与其拟合直线之间的违背程度,其数值为两者之间的差错与满量程输出值的比值。活络度比较好了解,是指输出量的增加值(即增量)与引起该增加值的相应变量的增加量的比值,也是一个用来描绘传感器特性的重要目标。 迟滞是指在输入量由大到小改动,或由小变大改动时,构成两者特性曲线不相符的差值。重复性则指的是传感器同一方向改动的输入量,在屡次试验中特性曲线的不同程度。一个漂移,描绘的则是坚持输入不变,输出量会跟着时刻有所动摇的现象。

  拉压力传感器经过力敏器件检测其所受到的力的改动,并经过拉力传递结构来传递力的物理信号。 也就是说,弹性体在产生弹性形变时,使传递器这一转化元件(通常为电阻应变片)也产生形变,而此时电阻应变片的阻值将产生改动,这种改动将转变为电信号被输出。

  以数显电子秤为例,它的电路中包含了一个测量电路,与信号扩展电路,测量电路能将电阻的阻值变量转化成电压信号,而这种信号往往是弱电信号,并不能直观、精确地反应出改动的巨细。 经过扩展电路,这种信号即可被扩展并输出数显面板表。

 


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