应变片式加速度计的结构

  仪器信息网 ·  2012-09-28 09:00  ·  67016 次点击
应变片式加速度计的结构如图7‐4所示。它由应变片、质量块、等强度悬臂梁和基座组成。悬臂梁一端固定在传感器的基座上,梁的自由端固定质量块m,在梁的根部附近粘贴4个性能相同的应变片,上下表面在对称的位置上各贴两个,同时把应变片接成差分电桥,将获得最佳测量性能。
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测量时,基座固定在被测对象上,当被测对象以加速度a运动时,质量块受到一个与加速度方向一致的惯性力而使弹性梁变形,其中两个应变片感受拉伸应变,电阻增大,另外两个应变片感受挤压应变,电阻减小。通过四臂感受电桥将电阻变化转换成电压变化,且电桥输出电压与加速度成线性关系,从而通过检测电桥输出电压,实现对惯性力的测量,即实现对加速度的测量。
电桥输出电压与加速度的关系可表示为[attach]54079[/attach]
式中,L为梁的长度;K为应变片的灵敏系数;b为梁的根部宽度;h为梁的厚度;E为梁的弹性模量;m为质量块的质量;a为被测加速度;Uo为差分电桥输出电压;Ui为电桥激励电压。从上式可以看出,电桥输出电压与被测加速度成线性关系。这种加速度计可用于常值低频加速度,不宜用于测量高频以及冲击和随机振动等。

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