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推拉力计传感器工作原理
点击次数:362 发布时间:2018-10-18

为了解释力传感器是如何工作的,我们首先必须回答一个问题:应变片是如何工作的?对于大多数常见的力传感器来说,它们的内部都有应变片。

让我们简单地回避一下工作原理,仔细看一下应变片:它们是以弯曲的形式牢固地连接在薄膜上的导线,当薄膜承受拉力时,导体-会变长。当它收缩时,导体会变短。这导致了导体电阻的变化,在此基础上,我们可以确定应变,因为电阻在有应变时增加,在有收缩时减小。生产一个传感器,除了应变片,你还需要一个弹性元件,例如,用钢做的基本.薄膜上的导体,与这个弹簧元件牢固地结合在一起。

作为弹性形变最简单的形式,我们可以想像出在力的影响下,弹性基体要么被拉长要么被收缩,在这里我们不考虑其它的力,例如侧向力.作用在基体上的力,导致应变,而应变也意味着收缩,因为从物理学的角度来看,这是负应变。

如果基体收缩,它会变短,但也会变厚,当它被纵向拉的时候,它也会变薄一些它的薄厚取决于钢的基本质量.很明显,如果钢体很大,需要更高的力才能收缩到给定的尺寸,而不是非常薄的尺寸。事实在为不同目的建造力传感器时是有帮助的较大的传感器用于建造大负载,较小的传感器用于建造小负载.

应变片

   当应变片压缩时阻值(Ω)变小,拉伸时阻值变大.

力传感器上通常包含四个SGs,在威斯特通桥电路中形成一个环,我们将不在这里详细解释这个问题重要的是SGs牢固地附着在基体上,因此也会发生同样的变形,当钢变形时,应变片的电阻会发生变化,如上所述。来自桥电路的输出信号提供了关于这种变形有多大的信息。由此,我们可以计算作用在SG上的力。力传感器就是这样工作的.

从数学的角度看,力传感器的作用完全是基于线性关系的原理,因此,力与机械应力成正比(σ=小西格玛),σ与应变成正比。电阻的相对变化与应变成正比。最后,威斯特通桥的输出信号与SG电阻的相对变化成线性关系。

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