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引言
电阻式传感器的基本原理是将被测量的变化转换成传感元件电阻值的变化,再经过转换电路变成电信号输出。
常用来测量力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等。
电阻式传感器的结构简单、性能稳定、灵敏度较高,有的还适合于动态测量。
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弹性元件在传感器中的作用,它基本上可以分为两种类型:弹性敏感元件和弹性支撑。
前者感受力、力矩、压力等被测参数,并通过它将被测量变换为应变、位移等,也就是通过它把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的相应物理状态,故称为弹性敏感元件。
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刚度是弹性敏感元件在外力作用下抵抗变形的能力。
灵敏度就是弹性敏感元件在单位力作用下产生变形的大小。它是刚度的倒数,即
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与刚度相似,如果元件弹性特性是线性的,则灵敏度为常数;若弹性特性是非线性的,则灵敏度为变数。
实际的弹性元件在加、卸载的正、
反行程中变形曲线是不重合的,
这种现象称为弹性滞后现象,
曲线1是加载曲线,曲线2是卸载曲线,曲线1、2所包围的范围称为滞环。产生弹性滞后的原因主要是弹性敏感元件在工作过程中分子间存在内摩擦,并造成零点附近的不灵敏区。
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弹性敏感元件所加载荷改变后,
不是立即完成相应的变形,而
是在一定时间间隔中逐渐完成
变形的现象称为弹性后效现象。
由于弹性后效存在,弹性敏感元件的变形不能迅速地随作用力的改变而改
弹性敏感元件的动态特性与它的固有振动频率fo有很大的关系,固有振动频率通常由实验测得。传感器的工作频率应避开弹性敏感元件的固有振动频率。
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所谓变换力的弹性敏感元件是指输入量为力F,输出量为应变或位移的弹性敏感元件。常用的变换力的弹性敏感元件有实心轴、空心轴、等截面圆环、变截面圆环、悬臂梁、扭转轴等。
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变换力的弹性敏感元件
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