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文件名称:传感器及应用(第二版)课件:力的测量.pptx
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总页数:77 页
更新时间:2025-06-06
总字数:约6.52千字
文档摘要

课题一电阻应变式力传感器

课题二称重传感器

课题三应变式压力传感器

课题四压阻式压力传感器

课题五压力变送器;

了解力传感器的分类和功能特点。

了解电阻应变式力传感器的工作原理。

能正确使用电阻应变式力传感器。

能正确完成应变片的粘贴。;知识引入;知识讲解;电阻应变片的外形;二、电阻应变式力传感器工作原理

导体或半导体材料在外力作用下伸长或缩短时,它的电阻值会相应地发生变化,这一物理现象称为电阻应变效应。将应变片贴在被测物体上,应变片里面的材料就随着被测物体所受的外力产生应变,伸长或缩短,其阻值也会相应地变化,应变片就是利用该效应,通过测量电阻的变化测量使物体产生应变的力。

在力传感器中大多使用的是金属电阻应变片,其结构如图所示。;金属电阻应变片结构示意图

1—基底2—电阻丝3—粘贴胶4—引出线5—覆盖层;三、电阻应变式力传感器的使用方法

根据测量环境、测量对象不同,电阻应变片也有多种形式,如图所示,可依据不同使用情况选择不同类型的应变片。

电阻应变式力传感器的使用方法有两种。第一种是将应变片直接粘贴在被测构件上,用来测定构件的应变或应力。第二种是将应变片贴于弹性元件上,与弹性元件一起构成应变式力传感器。;各种类型的应变片

a)单轴应变片b)单轴、带双线导线应变片c)单轴细线用应变片

d)单轴、剪切应力用应变片e)双轴、扭矩用应变片

f)双轴0°/90°应变片

g)带温度传感器的应变片h)测量塑料用应变片;四、电阻应变式力传感器的测量电路

电阻应变式力传感器应变电阻的变化是极其微弱的,电阻相对变化率仅为0.2%左右。通常采用惠斯通电桥电路进行测量,将电阻相对变化ΔR/R转换为电压或电流的变化,再用测量仪表或电阻应变式力传感器专用测量电路便可以方便地进行测量。;五、应变片的粘贴

应变片的粘贴是应变式力传感器测量技术的关键环节之一,将直接影响胶的粘接质量及测量精度。;1.应变片的选择与检查

应变片的种类较多,首先要根据被测物体及环境选择应变???。

2.试件的表面处理

对试件表面进行处理,清除试件表面杂质、油污、油漆、锈迹及疏松层等。

3.做粘贴标记

在需要测量应变的位置沿着应变的方向做好记号。

4.底层处理

为了表面的彻底清洁,可用化学清洗剂如氯化碳、丙酮、甲苯等进行反复清洗。;5.点胶

将应变片反面用清洁剂清洗干净,再将胶水滴在应变片的反面。

6.贴片

用拇指紧紧按住应变片3min,注意用力不能过大。

7.固化

在固化过程中,要掌握好温度、时间和循环周期。

8.粘贴质量检查

首先是从外观上检查粘贴位置是否正确,粘贴层是否有气泡、漏粘、破损等。然后检测应变片是否有断路或短路现象并测量应变片的绝缘电阻。;

了解称重传感器的功能特点和基本工作原理。

能正确选用称重传感器。;知识引入;知识讲解;称重传感器;2.应变式称重传感器种类

根据传感器弹性元件的结构不同,应变式称重传感器分为柱式、悬臂梁式、环式、轮辐式等。常用称重传感器外形如图所示。;(1)柱式称重传感器

柱式称重传感器典型结构如图所示,敏感元件为圆柱体,在细的部位粘贴4片或8片应变片,用其组成惠斯登电桥。;(2)柱环式称重传感器

柱环式称重传感器典型结构如图所示。;(3)悬臂梁式称重传感器

如图所示称重传感器的弹性元件为双孔平行梁式弹性元件,由于弹性体成平行四边形,因此其输出不受力作用点位置变动的影响。;悬臂梁式称重传感器;(4)环式称重传感器

环式称重传感器的典型结构如图所示。;(5)轮辐式称重传感器

轮辐式称重传感器结构如图所示,主要由五个部分组成,轮轱、轮圈、轮辐条、受拉和受压应变片。;二、称重传感器选择方法

1.环境因素

因为这关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,甚至是整个测量系统的可靠性和安全性。

2.传感器数量和量程的选择

传感器数量的选择是根据电子秤的用途、秤体需要支撑的点数而定的。;3.各种类型称重传感器的适用范围

传感器类型的选择主要取决于称量范围,如柱环式称重传感器适用于大、中量程,悬臂梁式称重传感器适用于小量程。

4.称重传感器精度

称重传感器的精度包括传感器的非线形、迟滞、重复性、灵敏度等技术指标。;三、称重传感器使用方法及注意事项

将传感器安装在测量系统中时,如果使用单个称重传感器,则应使物体受力方向或物体重心通过传感器的中心线,以防止测量中产生侧向分力,影响测量精度;如果使用多个称重传感器,则要求传感器承载点在同一水平面上,传感器在平面内对称分布,无偏载现象。

测量时将传感器的输出引线根据使用说明书与变送器相连。;在使用称重传感器时,应注意以下事项:

1.传感器、变送器应定期进行