應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用

1、第3章 應(yīng)變式傳感器 3.5 應(yīng)變式傳感器應(yīng)變式傳感器 3.5.1 應(yīng)變式力傳感器應(yīng)變式力傳感器 被測(cè)物理量為荷重或力的應(yīng)變式傳感器時(shí)，統(tǒng)稱為應(yīng)變式力傳感器。其主要用途是作為各種電子稱與材料試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力元件、 發(fā)動(dòng)機(jī)的推力測(cè)試、 水壩壩體承載狀況監(jiān)測(cè)等。 應(yīng)變式力傳感器要求有較高的靈敏度和穩(wěn)定性，當(dāng)傳感器在受到側(cè)向作用力或力的作用點(diǎn)少量變化時(shí)，不應(yīng)對(duì)輸出有明顯的影響。 第3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片式荷電阻應(yīng)變片式荷 重傳感器重傳感器荷重傳感器是通過檢驗(yàn)受力載體所受的載荷來完成對(duì)物體受力的測(cè)量的傳感器裝置。荷重傳感器能將從載體傳來的壓力轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號(hào)，從而達(dá)到測(cè)量的目的。 2、荷重傳感器

2、的分類、荷重傳感器的分類荷重傳感器按原理原理的不同分為：軸銷式荷重傳感器、壓力式荷重傳感器、橋式荷重傳感器、滑輪式荷重傳感器、軸承座式荷重傳感器、拉力式荷重傳感器等。荷重傳感器按轉(zhuǎn)換工作原理轉(zhuǎn)換工作原理分類為電磁力式、光電式、液壓式、電容式、磁極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類傳感器，以電阻應(yīng)變式使用最廣。第3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變式荷重傳感器是基于這樣一個(gè)原電阻應(yīng)變式荷重傳感器是基于這樣一個(gè)原理理 彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一

3、電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。 由此可見，電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路是電阻應(yīng)變式稱重傳感器中不可缺少的幾個(gè)主要部分。下面就這三方面簡(jiǎn)要論述荷重傳感器工作原理。第3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu) 絲式(繞線式)、箔式、半導(dǎo)體式 絲式 金屬箔式引出線電阻絲(絲柵)基底第3章 應(yīng)變式傳感器 圓柱（筒）式力傳感器圓柱（筒）式力傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 圖圖3-13 圓柱（筒）式力傳感器圓柱（筒）式力傳感器（a） 柱式；（柱式；（b） 筒式；（筒式；（c） 圓柱面展開圖；（圓柱面展開圖；（d） 橋路連線圖橋路連線圖 第3章

4、應(yīng)變式傳感器 2. 環(huán)式力傳感器環(huán)式力傳感器 EbhFREbhFRA2291. 109. 1（3-56） （3-57）第3章 應(yīng)變式傳感器 3.懸臂梁式力傳感器懸臂梁式力傳感器（1）等截面梁）等截面梁EbhFL206第3章 應(yīng)變式傳感器 (2) 等強(qiáng)度梁： EbhFL26第3章 應(yīng)變式傳感器 EUlKhEbFS0206第3章 應(yīng)變式傳感器 4 4只應(yīng)變片只應(yīng)變片(3) (3) 固定梁固定梁 32EbhFl第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 電子稱電子稱原原 理理將物品重量通過懸臂梁轉(zhuǎn)將物品重量通過懸臂梁轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電量輸出。

5、轉(zhuǎn)化為電量輸出。第3章 應(yīng)變式傳感器 電子天平電子天平第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 比較比較重量設(shè)定原材料原材料原理：彈簧原理：彈簧-力力-位移位移 -應(yīng)變片應(yīng)變片-電阻電阻第3章 應(yīng)變式傳感器 R1R2 R4第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 沖床生產(chǎn)記數(shù)和生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)沖床生產(chǎn)記數(shù)和生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 3.5.2 應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器 EhxRpEhxRptr222222228)(1 (38)3)(1 (3第3章

6、應(yīng)變式傳感器 2222dDEdPD薄壁筒上貼有兩片工作應(yīng)變片，實(shí)薄壁筒上貼有兩片工作應(yīng)變片，實(shí)心部分貼有兩片溫度補(bǔ)償片。實(shí)心心部分貼有兩片溫度補(bǔ)償片。實(shí)心部分在筒內(nèi)有壓力時(shí)不產(chǎn)生形變。部分在筒內(nèi)有壓力時(shí)不產(chǎn)生形變。當(dāng)無壓力時(shí)，四片應(yīng)變片組成的全當(dāng)無壓力時(shí)，四片應(yīng)變片組成的全橋平衡；當(dāng)被測(cè)壓力橋平衡；當(dāng)被測(cè)壓力P P進(jìn)入應(yīng)變筒進(jìn)入應(yīng)變筒的腔內(nèi)時(shí)，圓筒發(fā)生形變，電橋失的腔內(nèi)時(shí)，圓筒發(fā)生形變，電橋失衡。圓筒外表面上的環(huán)向應(yīng)變?yōu)椋汉?。圓筒外表面上的環(huán)向應(yīng)變?yōu)椋旱?章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變式傳感器 第3章 應(yīng)變

7、式傳感器 使用電阻應(yīng)變式稱重傳感器注意事項(xiàng) 一、機(jī)械安裝方面 稱重傳感器要輕拿輕放，尤其是由合金鋁制作彈性體的小容量傳感器，任何沖擊、跌落，對(duì)其計(jì)量性能均可能造成極大損害。對(duì)于大容量的稱重傳感器，一般來說，它具有較大的自重，故而要求在搬運(yùn)、安裝時(shí)，盡可能使用適當(dāng)?shù)钠鸬踉O(shè)備（如手拉葫蘆、電動(dòng)葫蘆等）。 安裝傳感器的底座安裝面應(yīng)平整、清潔，無任何油膜，膠膜等存在。安裝底座本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性，一般要求高于傳感器本身的強(qiáng)度和剛度。 水平調(diào)整：水平調(diào)整有兩個(gè)方面的內(nèi)容。一是單只傳感器安裝底座的安裝平面要用水平儀調(diào)整水平，另一方面是指多個(gè)傳感器的安裝底座的安裝面要盡量調(diào)整到一個(gè)水平面上（用水準(zhǔn)儀），

8、尤其是傳感器數(shù)多于三個(gè)的稱重系統(tǒng)中，更應(yīng)注意這一點(diǎn)，這樣做的主要目的是為了使各傳感器所承受的負(fù)荷基本一致。 每種稱重傳感器的加載方向都是確定的，而我們使用時(shí)，一定要在此方向上加載負(fù)荷。橫向力、附加的彎矩、扭矩力應(yīng)盡量避免。 盡量采用有自動(dòng)定位（復(fù)位）作用的結(jié)構(gòu)配件，如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。他們可以防止某些橫向力作用在傳感器上。要說明的是：有些橫向力并不是機(jī)械安裝引起的，如熱膨脹引起的橫向力，風(fēng)力引起的橫向力，及某些容器類衡器上的攪拌器的振動(dòng)引起的橫向力即不是機(jī)械安裝引起的。 某些衡器上有些必須接到秤體上的附件（如容器秤的輸料管道等），我們應(yīng)讓他們?cè)趥鞲衅骷虞d主軸的方向上盡量柔軟一些

9、，以防止他們“吃掉”傳感器的真實(shí)負(fù)荷合而引起誤差。 稱重傳感器周圍應(yīng)盡量設(shè)置一些“擋板”，甚至用薄金屬板把傳感器罩起來。這樣可防止雜物玷第3章 應(yīng)變式傳感器 使用電阻應(yīng)變式稱重傳感器注意事項(xiàng) 污傳感器及某些可動(dòng)部分，而這種“沾污”往往會(huì)使可動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)不爽，而影響稱量精度。 系統(tǒng)有無運(yùn)動(dòng)不爽現(xiàn)象，可以用以下方法判別。即在秤臺(tái)上加或減大約千分之一額定負(fù)荷看看稱重顯示儀是否有反映，有反映，說明可動(dòng)部分未受“沾污”。 稱重傳感器雖然有一定的過載能力，但在稱重系統(tǒng)安裝過程中，仍應(yīng)防止傳感器的超載。要注意的是，即使是短時(shí)間的超載，也可能會(huì)造成傳感器永久損壞。在安裝過程中，若確有必要，可先用一個(gè)和傳感器等高

10、度的墊塊代替?zhèn)鞲衅鳎阶詈?，再把傳感器換上。 在正常工作時(shí)，傳感器一般均應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件。 若用螺桿固定傳感器，要求有一定的緊固力矩，而且螺桿應(yīng)有一定的旋入螺紋深度。一般而言，固定螺桿因采用高強(qiáng)度螺桿。 傳感器應(yīng)采用鉸合銅線（截面積約50mm2）形成電氣旁路，以保護(hù)它們免受電焊電流或雷擊造成的危害。 傳感器使用中，必須避免強(qiáng)烈的熱輻射，尤其是單側(cè)的強(qiáng)烈熱輻射第3章 應(yīng)變式傳感器 使用電阻應(yīng)變式稱重傳感器注意事項(xiàng) 二、電氣連接方面 傳感器的信號(hào)電纜，不和強(qiáng)電電源線或控制線并行布置（例如不要把傳感器信號(hào)線和強(qiáng)電電源線及控制線置于同一管道內(nèi)）。若它們必須并行放置，那么，它們之間的距離應(yīng)保持在50CM以上，并把信號(hào)線用金屬管套起來。 不管在何種情況下，電源線和控制線均應(yīng)絞合起來，合程度50轉(zhuǎn)米， 若傳感器信號(hào)線需要延長(zhǎng)，則應(yīng)采用特制的密封電纜接線盒。若不用此種