应变式传感器的应用

第3章应变式传感器3.5应变式传感器的应用3.5.1应变式力传感器被测物理量为荷重或力的应变式传感器时，统称为应变式力传感器。其主要用途是作为各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。应变式力传感器要求有较高的灵敏度和稳定性，当传感器在受到侧向作用力或力的作用点少量变化时，不应对输出有明显的影响。第3章应变式传感器图3-13（a）柱式；（b）筒式；（c）圆柱面展开图；（d）桥路连线图第3章应变式传感器2.环式力传感器EbhFREbhFRA2291.109.1（3-56）（3-57）第3章应变式传感器3.悬臂梁式力传感器（1）等截面梁EbhFL206第3章应变式传感器(2)等强度梁：EbhFL26第3章应变式传感器FR4R1FhR1、R4lR2、R3EUlKhEbFS0206第3章应变式传感器FR1、R4R2、R3hl/2l/2(c)双端固定梁R1R4b4只应变片(3)固定梁32EbhFl第3章应变式传感器第3章应变式传感器应变片在悬臂梁上的粘贴及变形C.应变式传感器应用第3章应变式传感器电子称原理将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。第3章应变式传感器电子天平电子天平的精度可达十万分之一应用第3章应变式传感器人体秤应用第3章应变式传感器吊钩秤便携式第3章应变式传感器重量的自动检测--配料设备比较重量设定原材料原理：弹簧-力-位移-应变片-电阻第3章应变式传感器应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置FR1R2R4C.应变式传感器应用第3章应变式传感器应变式荷重传感器外形及受力位置（续）FFC.应变式传感器应用第3章应变式传感器应变式荷重传感器外形及受力位置（续）FF第3章应变式传感器荷重传感器原理演示荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴向变短，径向变长。C.应变式传感器应用第3章应变式传感器汽车衡应用第3章应变式传感器汽车衡（以下参考北京远亚兴业商贸有限公司资料）第3章应变式传感器冲床生产记数和生产过程监测第3章应变式传感器第3章应变式传感器3.5.2应变式压力传感器EhxRpEhxRptr222222228))(1(38)3)(1(3第3章应变式传感器应变式传感器测量压力DdP2222dDEdPD薄壁筒上贴有两片工作应变片，实心部分贴有两片温度补偿片。实心部分在筒内有压力时不产生形变。当无压力时，四片应变片组成的全桥平衡；当被测压力P进入应变筒的腔内时，圆筒发生形变，电桥失衡。圆筒外表面上的环向应变为：第3章应变式传感器3.5.3第3章应变式传感器图2-36应变式加速度传感器第3章应变式传感器3.5.4第3章应变式传感器振动式地音入侵探测器适合于金库、仓库、古建筑的防范，挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。第3章应变式传感器第3章应变式传感器第3章应变式传感器S型拉压传感器第3章应变式传感器悬臂梁式传感器第3章应变式传感器桥式传感器第3章应变式传感器应变式数显扭矩扳手可用于汽车、摩托车、飞机、内燃机、机械制造和家用电器等领域，准确控制紧固螺纹的装配扭矩。量程2~500N.m，耗电量≤10mA，有公制/英制单位转换、峰值保持、自动断电等功能。应用第3章应变式传感器压阻式固态压力传感器利用扩散工艺制作的四个半导体应变电阻处于同一硅片上，工艺一致性好，灵敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非常小，动态响应快。隔离、承压膜片可以将腐蚀性的气体、液体与硅膜片隔离开来。第3章应变式传感器内部结构信号处理电路压阻式固态压力传感器第3章应变式传感器小型压阻式固态压力传感器高压进气口低压进气口绝对压力传感器第3章应变式传感器小型压阻式固态压力传感器（续）呼吸、透析和注射泵设备中用的压力传感器p1进气管p2进气管固态压力传感器第3章应变式传感器小型压阻式固态压力传感器（续）表压压力传感器p1进气管第3章应变式传感器投入式液位计压阻式固态压力传感器用于投入式液位计：p1的进气孔用柔性不锈钢隔离膜片隔离，并用硅油传导压力而与液体相通。第3章应变式传感器投入式液位计外形（续）压阻式固态压力传感器光柱显示器橡胶背压管第3章应变式传感器投入式液位传感器投入式液位传感器安装方便，适应于深度为几米至几十米，且混有大量污物、杂质的水或其他液体的液位测量。第3章应变式传感器材料应变的测量斜拉桥上的斜拉绳应变测试第3章应变式传感器第3章应变式传感器第3章应变式传感器第3章应变式传感器悬臂梁测力系统中，可能用到四个相同特性的电阻应变片R1、R2、R3、R4，各应变片灵敏系数K=2，初值为100Ω。当试件受力F时，若应变片要承受应变，则其平均应变应为。测量电路的电源电压为直流3V。（1）若只用一个电阻应变片构成单臂电桥，求电桥输出电压及电桥非线性误差。（2）若要求用两个电阻应变片测量（忽略泊松比，即忽略垂直于轴向应变），且既要保持与单臂电桥相同的灵敏度，又要实现温度补偿，请在图中标出两个应变片在悬臂梁上所贴的位置；绘出转换电路，标明这两个应变片在桥臂中的位置。（3）要求测量电桥灵敏度提高为单臂电桥的4倍，请在图中标出各应变片在悬臂梁上所贴的位置；绘出转换电路，标明各应变片在桥臂中的位置。并给出输出电压及非线性误差。第3章应变式传感器第3章应变式传感器第3章应变式传感器第3章应变式传感器本章作业：P60：3、4、5、6、7、8