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应变式称重传感器测量为电压变化,确定物体的重量

发表时间:2022-06-06 17:56【 阅读量:-查看手机网址
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 称重传感器是一种传感器,它是将能量从一种形式转换为另一种形式的装置。称重传感器是一种力传感器,将施加在称重传感器上的力转换为可测量的电信号。信号强度与施加的力成比例变化。


 工业应用中最常用的称重传感器类型是应变式称重传感器。应变式称重传感器由固定有应变式的实心金属体(或“弹簧元件”)组成。当施加负载时,称重传感器的主体会轻微变形并发生变形。挠度是指施加载荷时称重传感器沿主轴的长度变化。在压缩称重传感器中,偏转导致仪表变得更短和更厚。


 在张力称重传感器中,仪表被拉伸并变得更长和更薄。为了响应身体形状的变化,应变仪也会改变形状。这反过来又会导致应变仪的电阻发生变化,然后可以将其测量为电压变化。由于输出的这种变化与施加的重量成正比,因此可以根据电压的变化确定物体的重量。


 称重传感器如何工作?


 首先需要回答“应变式如何工作?”的问题。应变仪是一种在施加力时测量电阻变化的装置。典型的应变仪由非常细的线或箔组成,以网格图案设置,当沿一个轴施加应变时,电阻会产生线性变化。有多种类型的应变式可供选择:


 ·线性应变仪:连接到应变仪背衬的导线平行于应变仪的边缘。这些用于测量轴向和弯曲应变。

 ·剪切应变仪:连接到应变仪背衬上的导线与应变仪侧面呈45º方向布置。这些用于测量剪切应变。


 应变式通常与更多的应变式一起使用,以提高精度。一个有源应变仪称为四分之一桥,两个有源应变仪称为半桥,四个有源应变仪称为全桥。

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 张力测力传感器与压缩测力传感器的应变仪电阻变化不同。张力使应变片变得更薄和更长,从而增加了阻力。压缩力使应变片变厚变短,从而降低阻力。应变式与薄背板(载体)粘合,该背板直接连接到称重传感器,使应变式能够承受称重传感器的应变。


 单个应变仪测得的电阻变化极小,约为0.12Ω。称重传感器的灵敏度随着应用应变式的数量而增加。将这些小变化转化为更可测量的东西的一个好方法是将它们互连为惠斯通电桥。


 应变式的类型:


 根据被测力的类型,应变仪以不同的方向排列。弯曲应变、剪切应变、轴向应变、扭矩和压力均使用应变式的特定布局进行测量。

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