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关于拉压力传感器的原理结构分析

时间:2023-01-08 点击次数:

关于拉压力传感器的原理结构分析如下:


根据固定力测量的特点,传感器原理结构采用工艺成熟、对测量电路要求较低的电阻应变力传感器。该传感器关键部件的弹性体采用S梁结构,如图1所示。压力P时,从弹性体中间开口处上梁的弯矩图可以看出,沿X轴方向的弯矩由负到正的变化,而开口处下梁的弯矩则相反。选择合适的贴片位置和组桥方法,不仅可以抵消侧向力输出,而且不会影响测量结果,这是骨外力测量所必需的。传感器弹性体的设计主要是选择敏感部分的长度、厚度h、宽度b和刚性部分的刚度。传感器体积小,线性好,灵敏度适宜,刚性接头刚度足够大,在力P作用下不自由旋转。


拉压传感器的原理。


我们在拉压传感器的工作过程中会看到五个指标:线性、灵敏度、迟滞、重复性和漂移。线性度描述了传感器输入/输出的实际函数与拟合线之间的偏差程度,这是两者之间最大偏差与满程输出值之间的比值。灵敏度更容易理解,是指输出增加值(即增量)与增加值相应变量的比值,也是描述传感器特性的重要指标。迟滞是指输入量由大到小变化,或由小变大变化,两者特征曲线之间的差异。重复性是指传感器同方向变化的输入方向变化的输入量和特性曲线的差异。最后一个漂移描述的是保持输入不变,输出随时间波动。


拉力传感器检测力的变化,并通过拉力传递结构传递力的物理信号。也就是说,当弹性体产生弹性变形时,传输器的转换元件(通常是电阻应变片)也会发生变形,电阻应变片的电阻值会发生变化,这将转换为电信号输出。


以数字显示电子秤为例,其电路包含测量电路和信号放大电路,可以将电阻的电阻变量转换为电压信号,通常是弱电信号,不能直观准确地反映变化的大小,通过放大电路,可以放大并输出数显面板表。


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