专用应变传感器的应用
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 27945 次点击
1)应变式力传感器
应变式力传感器结构见图14-6。两种应变式力传感器均为一端固定,一端为自由的弹性敏感装置,当有力作用其上时,敏感装置受力发生蠕变。测量前平衡电桥的四组应变片已做调零处理。受力蟠变时平衡条件被破坏,使输出电压或电流产生跃变,其跃变值直接反映受力大小。
2)应变式加速度传感器
应变式加速度传感器结构如图14-7所示。将传感器固定于被测体上,当被测体发生水平加速度a时,因惯性质址块将产生与加速度方向相反的力F,该力使支撑梁弯曲,梁的表面发生蠕变,致使组成平衡电桥的应变片阻位发生变化。结果同力传感器一样,使输出电压或电流产生跃变,其跃变值直接反映加速度的大小。
3)应变式扭矩传感器
应变式扭矩传感器结构见图14-8。
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使机械部件转动的力矩称为转动力矩,任何转动部件在转动力矩的作用下,都会产生不同程度的扭曲变形,尤其是表面蠕变,所以一般也称转动力矩为扭矩。图14-8中卷简扭矩的大小用T=FD/2来表示。当转动轴表面产生蠕变时,也会使组成平衡电桥的电阻应变片阻值发生变化,同理输出电压或电流产生跃变,其跃变值直接反映扭矩的大小。
4)压阻式压力传感器
一体化压阻式压力传感器是利用半导体材料的压阻效应和集成工艺研发出的一种固态传感器,它没有可动部件。压变片采用硅片光刻制成,平衡电桥及输出放大电路均密封在保护壳体中,所以也称固态传感器。它在工业测址中多用于与应变有关的力、重力、压力、压差、液位、真空度等物理参数的测量。
压阻式压力传感器的结构见图14-9。方形虚线区为固态传感器的压力承受区,也是传感器的核心部分,它采用光刻技术在单晶硅膜片上制成四个等值电阻,并组成平衡全桥。压限R2,R4,距受压中心较近,且长边受压,它们所感受的应变应为正值(拉应变);压阻R1,R3距受压中心较远,且短边受压,它们所感受的应变应为负值(压应变)。与上述原理一样,当固态传感器中心受压时,也会造成电桥平衡破坏,其输出电压直接反映受压值的大小。
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