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分析力傳感器有哪幾種?

時間:2018-06-19 17:21:21來源:網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載

導語:?力傳感器分為哪幾種?力能夠產(chǎn)生多種物理效應,可采用多種不同的原理和工藝,針對不同的需要設計制造力傳感器。

力傳感器分為哪幾種?力能夠產(chǎn)生多種物理效應,可采用多種不同的原理和工藝,針對不同的需要設計制造力傳感器。

應變管式

傳感器在筒壁上貼有2片或4片應變片,其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為測量應變片。當沒有壓力時4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用于內(nèi)腔時,圓筒變形成“腰鼓形”,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到應變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、適用性強,在火箭彈、炮彈和火炮的動態(tài)壓力測量方面有廣泛應用。

膜片式它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時,中心處徑向應變和切向應變均達到正的最大值,而邊緣處徑向應變達到負的最大值,切向應變?yōu)榱?。因此常把兩個應變片分別貼在正負最大應變處,并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。采用圓形箔式應變計(見電阻應變計)則能最大限度地利用膜片的應變效果。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產(chǎn)品是將彈性敏感元件和應變片的作用集于單晶硅膜片一身,即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴散制作電阻條,并采用周邊固定結(jié)構(gòu)制成的固態(tài)壓力傳感器(見壓阻式傳感器)。

應變梁式

測量較小壓力時,可采用固定梁或等強度梁的結(jié)構(gòu)。一種方法是用膜片把壓力轉(zhuǎn)換為力再通過傳力桿傳遞給應變梁。圖3中兩端固定梁的最大應變處在梁的兩端和中點,應變片就貼在這些地方。這種結(jié)構(gòu)還有其他形式,例如可采用懸梁與膜片或波紋管構(gòu)成。

組合式

在組合式應變壓力傳感器中,彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應變元件。感受元件把壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到彈性應變元件應變最敏感的部位,而應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上較復雜的應變管式和應變梁式都屬于這種型式。感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、環(huán)形梁、薄壁筒等。它們之間可根據(jù)不同需要組合成多種型式。應變式壓力傳感器主要用來測量流動介質(zhì)動態(tài)或靜態(tài)壓力,例如動力管道設備的進出口氣體或液體的壓力、內(nèi)燃機管道壓力等等。

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