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測力傳感器通常將力轉(zhuǎn)換為正比于作用力大小的電信號，使用十分方便，因而在工程領域及其他各種場合應用最為廣泛。測力傳感器種類繁多，依據(jù)不同的物理效應和檢測原理可分為電阻應變式、壓磁式、壓電式、振弦式力傳感器等。應變式力傳感器在所有力傳感器中，應變式力傳感器應用最為廣泛。它能應用于從極小到很大的動、靜態(tài)力的測量，且測量精度高，其使用量約占力傳感器總量的90％左右。應變式力傳感器的工作原理與應變式壓力傳感器基本相同，它也是由彈性敏感元件和貼在其上的應變片組成。應變式力傳感器首先把被測力轉(zhuǎn)變成彈性元件的應變，再利用電阻應變效應測出應變，從而間接地測出力的大小。彈性元件的結(jié)構(gòu)形式有柱形、筒形、環(huán)形、梁形、輪輻形、s形等。應變片的布置和接橋方式，對于提高傳感器的靈敏度和消除有害因素的影響有很大關系。根據(jù)電橋的加減特性和彈性元件的受力性質(zhì)，在貼片位置許可的情況下，可貼4或8片應變片，其位置應是彈性元件應變最大的地方。柱形應變式力傳感器圖1給出了常見的柱形、筒形、梁形彈性元件及應變片的貼片方式。圖1（a）為柱形彈性元件；圖1（b）為筒形彈性元件；圖1（c）為梁形彈性元件。圖1 幾種彈性元件及應變片貼片方式柱形彈性元件通常都做成圓柱形和方柱形，用于測量較大的力。最大量程可達10MN。在載荷較小時（1～100kN），為便于粘貼應變片和減小由于載荷偏心或側(cè)向分力引起的彎曲影響，同時為了提高靈敏度，多采用空心柱體。四個應變片粘貼的位置和方向應保證其中兩片感受縱向應變，另外兩片感受橫向應變（因為縱向應變與橫向應變是互為反向變化的），如圖1（a）所示。當被測力F沿柱體軸向作用在彈性體上時，其縱向應變和橫向應變分別為式中，E為材料的彈性模量；S為柱體的截面積；μ為材料的泊松比。在實際測量中，被測力不可能正好沿著柱體的軸線作用，而總是與軸線成一微小的角度或微小的偏心，這就使得彈性柱體除了受縱向力作用外，還受...
發(fā)布時間:
2018
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