拉壓力傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
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微型S梁拉壓力傳感器原理結(jié)構(gòu):
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傳感器原理結(jié)構(gòu)依據(jù)骨外固定力測量的特點,采用工藝成熟、對測量電路要求較低的電阻應(yīng)變式力傳感器。該傳感器要害元件之--的彈性體,采用S型梁式結(jié)構(gòu)。當受壓力P時,從彈性體中心開孔處上側(cè)梁的彎矩圖可看出,沿X軸方向彎矩有負到正的改動,而開孔處下側(cè)梁的彎矩則相反。選擇合適的貼片方位及組橋方法,不僅能抵消側(cè)向力輸出,力作用點的改動也不影響測量成果,這正是骨外力測量所有必要的。傳感器彈性體的規(guī)劃,主要是活絡(luò)部分長度|、厚度h、寬度b和剛接部位的剛度的選擇。既要傳感器體積小、線性好及適合的活絡(luò)度,還要使剛接部位剛度足夠大,在力P作用下不產(chǎn)生安閑滾動。
此時彎矩微型S梁拉壓力傳感器結(jié)構(gòu)生安閑滾動。此時彎矩Mmax=PI2應(yīng)力在彈性體中部長方孔的弧頂,即圖1中電阻應(yīng)變片R1、R2、R3、R4的粘貼處,則應(yīng)力emax=MW=3Pl1bh2(1)應(yīng)變Xmax=emaxE=3Pl1Ebh2(2)四個應(yīng)變片組滿足橋差動電路,傳感器彈性體資料選用硬鋁合金,其彈性模量E=70x103N/mm2。將有關(guān)尺寸代入(2)式,得到10N時R1處應(yīng)變X=54x10-6。
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拉壓力傳感器的原理:
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首要,在拉壓力傳感器工作過程中我們會見到的目標有線性度、活絡(luò)度、遲滯、重復(fù)性與漂移這五個。線性度所描繪的是傳感器輸入/輸出的實踐函數(shù)與其擬合直線之間的違背程度,其數(shù)值為兩者之間的差錯與滿量程輸出值的比值?;罱j(luò)度比較好了解,是指輸出量的增加值(即增量)與引起該增加值的相應(yīng)變量的增加量的比值,也是一個用來描繪傳感器特性的重要目標。 遲滯是指在輸入量由大到小改動,或由小變大改動時,構(gòu)成兩者特性曲線不相符的差值。重復(fù)性則指的是傳感器同一方向改動的輸入量,在屢次試驗中特性曲線的不同程度。一個漂移,描繪的則是堅持輸入不變,輸出量會跟著時刻有所動搖的現(xiàn)象。
拉壓力傳感器經(jīng)過力敏器件檢測其所受到的力的改動,并經(jīng)過拉力傳遞結(jié)構(gòu)來傳遞力的物理信號。?也就是說,彈性體在產(chǎn)生彈性形變時,使傳遞器這一轉(zhuǎn)化元件(通常為電阻應(yīng)變片)也產(chǎn)生形變,而此時電阻應(yīng)變片的阻值將產(chǎn)生改動,這種改動將轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柋惠敵觥?/span>
以數(shù)顯電子秤為例,它的電路中包含了一個測量電路,與信號擴展電路,測量電路能將電阻的阻值變量轉(zhuǎn)化成電壓信號,而這種信號往往是弱電信號,并不能直觀、精確地反應(yīng)出改動的巨細。?經(jīng)過擴展電路,這種信號即可被擴展并輸出數(shù)顯面板表。
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