拉壓力傳感器原理結構根據骨外固定力測量的特點(diǎn)，采用工藝成熟、對測量電路要求較低的電阻應變式力傳感器。該傳感器關(guān)鍵元件之--的彈性體，采用S型梁式結構，如圖1所示。

       當受壓力P時(shí)，從彈性體中間開(kāi)孔處上側梁的彎矩圖可看出，沿X軸方向彎矩有負到正的變化，而開(kāi)孔處下側梁的彎矩則相反。

       選擇合適的貼片位置及組橋方法，不僅能抵消側向力輸出，力作用點(diǎn)的變化也不影響測量結果，這正是骨外力測量所必須的。傳感器彈性體的設計，主要是敏感部分長(cháng)度l、厚度h、寬度b和剛接部位的剛度的選擇。既要傳感器體積小、線(xiàn)性好及適宜的靈敏度，還要使剛接部位剛度足夠大，在力P作用下不產(chǎn)生自由轉動(dòng)。

       此時(shí)彎矩微型S梁拉壓力傳感器結構生自由轉動(dòng)。此時(shí)彎矩[21 Mmax=PI2應力在彈性體中部長(cháng)方孔的弧頂，即圖1中電阻應變片R1、R2、R3、R4的粘貼處，則應力emax=MW=3Pl1bh2 (1)應變Xmax=emaxE=3Pl1Ebh2 (2)四個(gè)應變一組成全橋差動(dòng)電路，如圖2所示。

       傳感器彈性體材料選用硬鋁合金，其彈性模量E=70x103N/mm2。將有關(guān)尺寸代入 (2) 式，得到10N時(shí)R1處應變X=54x10-6。

拉壓力傳感器的原理

       首先，在拉壓力傳感器工作過(guò)程中我們會(huì )見(jiàn)到的指標有線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯、重復性與漂移這五個(gè)。

      線(xiàn)性度所描術(shù)的是傳感器輸入/輸出的實(shí)際函數與其擬合直線(xiàn)之間的偏離程度，其數值為兩者之間的偏差與滿(mǎn)量程輸出值的比值。

      靈敏度比較好理解，是指輸出量的增加值(即增量) 與引起該增加值的相應變量的增加量比比值，也是一個(gè)用來(lái)描述傳感器特性的重要指標。

      遲滯是指在輸入量由大到小變化，或由小變大變化時(shí)，造成兩者特性曲線(xiàn)不相符的差值。

      重復性則指的是傳感器同一方向變化的輸入量，在多次試驗中特性曲線(xiàn)的差別程度。

      一個(gè)漂移，描述的則是保持輸入不變，輸出量會(huì )隨著(zhù)時(shí)間有所波動(dòng)的現象。

      拉壓力傳感器通過(guò)力敏器件檢測其所受到的力的變化，并通過(guò)拉力傳遞結構來(lái)傳遞力的物理信號。也就是說(shuō)，彈性體在產(chǎn)生彈性形變時(shí)，使傳遞器這一轉換元件(通常為電阻應變片)也產(chǎn)生形變，而此時(shí)電阻應變片的阻值將發(fā)生變化，這種變化將轉變?yōu)殡娦盘柋惠敵?。以數顯電子秤為例，它的電路中包合了一個(gè)測量電路，與信號放大電路，測量電路能將電阻的阻值變量轉換成電壓信號，而這種信號往往是弱電信號，并不能直觀(guān)、準確地反應出變化的大小。通過(guò)放大電路，這種信號即可被放大并輸出數顯面板表。

                                                                                                                              上海耐創(chuàng )測試技術(shù)有限公司m.libukai.com.cn

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