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测力传感器的组成

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测力传感器的组成

发布日期:2021-07-07 作者: 点击:

传感器作为人机交流的工具之一 ,能够及时捕捉机器在运行过程中的各种信息, 为人们的下一步决策提供技术和理论依据 。同时在产品设计和参数研究方面,也能提供准确的技术支持。

随着科技的进步 ,传感器的应用也越来越广泛,目前已渗透到各个领域 。

1、电阻应变片式测力传感器

测力传感器的组成

传感器的作用一般是将被测的非电量转换成电量输出 ,它主要由敏感元件、转换元件,测量电路和辅助电源四部分组成 。

敏感元件: 在传感器中,主要作用是感受被测量的变化 ,同时将被测量变换成易于变换成电量的某一中间变量。如膜片式压力传感器 ,它的敏感无件是一个弹性膜片 ,其作用是将压力信号转变为膜片的变形,为下一步电信号的输出做准备。

转换元件: 传感器通过转换元件将敏感元件输出的中间非电量转换为可以被传感器利用的电量。它主要是利用某些物理的、化学的或生物的效应等来达到这一目的。

如膜片式压力传感器的转换元件 ,它利用电阻应变效应, 也就是金属导体或半导体的电阻随着它所受机械变形的大小而发生变化的原理 ,将弹性膜片的变形转换为电阻值的变化。

测力传感器

测量电路: 转换元件输出的电量常常难以直接进行显示 、 记录和处理, 需要将其进一步变换成可直接利用的电信号,完成这一功能的是测量电路。

如应变式压力传感器中的测量电路是桥式电路, 它可以将应变片输出的电阻值转换成一个电压信号 ,经放大后即可推动记录装置和显示仪表的工作。

辅助电源 : 有些传感器除电路电源外 ,还需一辅助电源提供给信号。

测力传感器通常将力转换为正比于作用力大小的电信号,使用十分方便,因而在工程领域及其他各种场合应用最为广泛。测力传感器种类繁多,依据不同的物理效应和检测原理可分为电阻应变式、压磁式、压电式、振弦式力传感器等。

在所有力传感器中,应变式力传感器应用为广泛。它能应用于从极小到很大的动、静态力的测量,且测量精度高,其使用量约占力传感器总量的90左右。

电阻应变式传感器的优点是精度高,测量范围广寿命长,结构简单,频响特性好,能在恶劣条件下工作,易于实现小型化、整体化和品种多样化等。

它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱,但可采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。

电阻应变式传感器原理是以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。


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