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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(lǐng)域及其他各種場合應(yīng)用最為廣泛。測力傳感器種類繁多，依據(jù)不同的物理效應(yīng)和檢測原理可分為電阻應(yīng)變式、壓磁式、壓電式、振弦式力傳感器等。應(yīng)變式力傳感器在所有力傳感器中，應(yīng)變式力傳感器應(yīng)用最為廣泛。它能應(yīng)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(yīng)變式力傳感器的工作原理與應(yīng)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(yīng)變片組成。應(yīng)變式力傳感器首先把被測力轉(zhuǎn)變成彈性元件的應(yīng)變，再利用電阻應(yīng)變效應(yīng)測出應(yīng)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(yīng)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(guān)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(yīng)變片，其位置應(yīng)是彈性元件應(yīng)變最大的地方。柱形應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)變片粘貼的位置和方向應(yīng)保證其中兩片感受縱向應(yīng)變，另外兩片感受橫向應(yīng)變（因為縱向應(yīng)變與橫向應(yīng)變是互為反向變化的），如圖1（a）所示。當(dāng)被測力F沿柱體軸向作用在彈性體上時，其縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)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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