《应变式传感器的应用说课讲解.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应变式传感器的应用说课讲解.ppt（51页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第3章 应变式传感器 3.5 应变应变(yngbin)式传感器的应用式传感器的应用 3.5.1 应变式力传感器应变式力传感器 被被测测物物理理量量为为荷荷重重或或力力的的应应变变式式传传感感器器时时，统统称称为为应应变变式式力力传传感感器器。其其主主要要用用途途是是作作为为(zuwi)各各种种电电子子称称与与材材料料试试验验机机的的测测力力元元件件、发动机的推力测试、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。水坝坝体承载状况监测等。应应变变式式力力传传感感器器要要求求有有较较高高的的灵灵敏敏度度和和稳稳定定性性，当当传传感感器器在在受受到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
2、响。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。第一页，共51页。第3章 应变式传感器 图图3-13 圆柱圆柱(yunzh)（筒）式力传感器（筒）式力传感器（a）柱式；（柱式；（b）筒式；（筒式；（c）圆柱圆柱(yunzh)面展开图；（面展开图；（d）桥路连线图桥路连线图 第二页，共51页。第3章 应变式传感器 2.环式力传感器环式力传感器 （3-56）（3-57）第三页，共51页。第3章 应变式传感器 3.悬臂梁式力传感器悬臂梁式力传感器（1）等截面）等截面(jimin)梁梁第四页，共51页。第3章 应变式传感器 (2)等强度(qingd)梁：第五页，共51页。第3章 应变式传
3、感器 F FR R4 4R R1 1F Fh hR R1 1、R R4 4l lR R2 2、R R3 3第六页，共51页。第3章 应变式传感器 F FR R1 1、R R4 4R R2 2、R R3 3h hl/2l/2l/2l/2(c)(c)(c)(c)双端固定梁双端固定梁双端固定梁双端固定梁R R1 1R R4 4b b4 4只应变片只应变片(3)(3)固定固定(gdng)(gdng)梁梁第七页，共51页。第3章 应变式传感器 第八页，共51页。第3章 应变式传感器 应变片在悬臂梁上的粘贴应变片在悬臂梁上的粘贴(zhnti)及及变形变形C.C.应变应变应变应变(yngbin)(yngbi
4、n)式传感器式传感器式传感器式传感器应用应用应用应用第九页，共51页。第3章 应变式传感器 电子称电子称原原 理理将物品将物品(wpn)(wpn)重量通过悬重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。变片转化为电量输出。第十页，共51页。第3章 应变式传感器 电子天平电子天平电子天平的精度电子天平的精度(jn d)可达十可达十万分之一万分之一应用应用(yngyng)第十一页，共51页。第3章 应变式传感器 人体人体(rnt(rnt)秤秤 应用应用应用应用(yngy(yngyng)ng)第十二页，共51页。第3章 应变式传感器 吊钩吊钩(dio(dio u)u)
5、秤秤 便携式便携式便携式便携式第十三页，共51页。第3章 应变式传感器 重量的自动检测重量的自动检测重量的自动检测重量的自动检测-配料配料配料配料(pi lio)(pi lio)设备设备设备设备 比较比较重量设定原材料原材料原理：弹簧原理：弹簧(tnhung)-(tnhung)-力力-位移位移 -应变片应变片-电阻电阻第十四页，共51页。第3章 应变式传感器 应变式荷重传感器的外形应变式荷重传感器的外形(wi xn)及应变片及应变片的粘贴位置的粘贴位置FR1R2 R4C.C.应变应变应变应变(yngbin)(yngbin)式传感器式传感器式传感器式传感器应用应用应用应用第十五页，共51页。第3
6、章 应变式传感器 应变式荷重应变式荷重(hzhng)传感器外形及受力位置（续）传感器外形及受力位置（续）FFC.应变应变(yngbin)式传感器式传感器应用应用第十六页，共51页。第3章 应变式传感器 应变式荷重传感器外形应变式荷重传感器外形(wi xn)及受力位置（续）及受力位置（续）FF第十七页，共51页。第3章 应变式传感器 荷重传感器原理荷重传感器原理(yunl)演示演示 荷重传感荷重传感荷重传感荷重传感器上的应变片器上的应变片器上的应变片器上的应变片在重力作用下在重力作用下在重力作用下在重力作用下产生产生产生产生(chnshng)(chnshng)变变变变形。轴向变短，形。轴向变短，
7、形。轴向变短，形。轴向变短，径向变长。径向变长。径向变长。径向变长。C.C.应变应变应变应变(yngbin)(yngbin)式传感器式传感器式传感器式传感器应用应用应用应用第十八页，共51页。第3章 应变式传感器 汽车衡汽车衡应用应用应用应用(yngy(yngyng)ng)第十九页，共51页。第3章 应变式传感器 汽车衡（以下参考北京(bi jn)远亚兴业商贸有限公司资料）第二十页，共51页。第3章 应变式传感器 冲床生产冲床生产(shngchn)(shngchn)记数和生产记数和生产(shngchn)(shngchn)过程监过程监测测第二十一页，共51页。第3章 应变式传感器 第二十二页，共
8、51页。第3章 应变式传感器 3.5.2 应变应变(yngbin)式压力传感器式压力传感器 第二十三页，共51页。第3章 应变式传感器 应变应变应变应变(yngbin)(yngbin)(yngbin)(yngbin)式传感器测量压力式传感器测量压力式传感器测量压力式传感器测量压力D Dd dP P薄壁筒上贴有两片工作应变片，实心薄壁筒上贴有两片工作应变片，实心部分部分(b fen)(b fen)贴有两片温度补偿片。实贴有两片温度补偿片。实心部分心部分(b fen)(b fen)在筒内有压力时不产生在筒内有压力时不产生形变。当无压力时，四片应变片组成形变。当无压力时，四片应变片组成的全桥平衡；当
9、被测压力的全桥平衡；当被测压力P P进入应变筒进入应变筒的腔内时，圆筒发生形变，电桥失衡。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：圆筒外表面上的环向应变为：第二十四页，共51页。第3章 应变式传感器 3.5.3 应变式容器内液体应变式容器内液体(yt)重量传感器重量传感器第二十五页，共51页。第3章 应变式传感器 图2-36 应变(yngbin)式加速度传感器第二十六页，共51页。第3章 应变式传感器 3.5.4 应变应变(yngbin)式加速度传感器式加速度传感器第二十七页，共51页。第3章 应变式传感器 振动振动(zhndng)式地音入侵探式地音入侵探测器测器适合于金库
10、、仓库适合于金库、仓库(cngk)(cngk)、古建筑的防范，挖墙、古建筑的防范，挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。第二十八页，共51页。第3章 应变式传感器 第二十九页，共51页。第3章 应变式传感器 第三十页，共51页。第3章 应变式传感器 S型拉压传感器型拉压传感器第三十一页，共51页。第3章 应变式传感器 悬臂梁式传感器悬臂梁式传感器第三十二页，共51页。第3章 应变式传感器 桥式传感器桥式传感器第三十三页，共51页。第3章 应变式传感器 应变应变(yngbin)(yngbin)式数式数显扭矩扳手显扭矩扳手 可用于汽车、摩托车、飞机、内燃机、机械
11、制造和家用电器可用于汽车、摩托车、飞机、内燃机、机械制造和家用电器可用于汽车、摩托车、飞机、内燃机、机械制造和家用电器可用于汽车、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。量程等领域，准确控制紧固螺纹的装配扭矩。量程等领域，准确控制紧固螺纹的装配扭矩。量程等领域，准确控制紧固螺纹的装配扭矩。量程2500N.m2500N.m，耗电量，耗电量，耗电量，耗电量10mA10mA，有公制，有公制，有公制，有公制/英制单位转换、峰值英制单位转换、峰值英制单位转换、峰值英制单位转换、峰值(fn zh)(fn zh)保持、自动断电保持、自动断电保持、自动断电保持、自动断电等功
12、能。等功能。等功能。等功能。应用应用应用应用(yngy(yngyng)ng)第三十四页，共51页。第3章 应变式传感器 压阻式固态压阻式固态(gti)(gti)压力传感器压力传感器 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，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，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，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，工艺一致性好，灵敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非常小，工艺一致性好，灵敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非常小，工艺一致性好，灵敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非
13、常小，动态动态动态动态(dngti)(dngti)(dngti)(dngti)响应快。响应快。响应快。响应快。l l 隔离、承压膜片可以隔离、承压膜片可以隔离、承压膜片可以隔离、承压膜片可以(ky)(ky)(ky)(ky)将将将将腐蚀性的气体、液体与硅膜片腐蚀性的气体、液体与硅膜片腐蚀性的气体、液体与硅膜片腐蚀性的气体、液体与硅膜片 隔隔隔隔离开来。离开来。离开来。离开来。第三十五页，共51页。第3章 应变式传感器 l l 内部结构内部结构内部结构内部结构信号处理信号处理信号处理信号处理(xn(xn ho ch l)ho ch l)电路电路电路电路压阻式固态压阻式固态(gti)(gti)压力传
14、感器压力传感器第三十六页，共51页。第3章 应变式传感器 小型小型(xioxng)(xioxng)压阻式固态压力传感器压阻式固态压力传感器高压高压高压高压(goy)(goy)进气口进气口进气口进气口低压低压低压低压(dy)(dy)进气口进气口进气口进气口绝对压力传感器绝对压力传感器第三十七页，共51页。第3章 应变式传感器 小型压阻式固态小型压阻式固态(gti)(gti)压力传感器（续）压力传感器（续）呼吸、透析和注射泵设备中用呼吸、透析和注射泵设备中用呼吸、透析和注射泵设备中用呼吸、透析和注射泵设备中用(zhngyng)(zhngyng)(zhngyng)(zhngyng)的压力传感器的压力
15、传感器的压力传感器的压力传感器p p1 1进气管进气管进气管进气管p p2 2进气管进气管进气管进气管固态固态固态固态(gti)(gti)压力压力压力压力传感器传感器传感器传感器第三十八页，共51页。第3章 应变式传感器 小型压阻式固态小型压阻式固态(gti)(gti)压力传感器（续）压力传感器（续）表压压力表压压力(yl)传感器传感器p p1 1进气管进气管进气管进气管第三十九页，共51页。第3章 应变式传感器 投入投入(tur)(tur)式液位计式液位计 压阻式固态压阻式固态(gti)压力传感器用于投入式液位计：压力传感器用于投入式液位计：p1的进气孔用的进气孔用柔性不锈钢隔离膜片隔离，并
16、用硅油传导压力而与液体相通。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。第四十页，共51页。第3章 应变式传感器 投入投入(tur)(tur)式液位计外形（续）式液位计外形（续）压阻式固态压阻式固态压阻式固态压阻式固态(gti)(gti)压力压力压力压力传感器传感器传感器传感器 光柱光柱光柱光柱(un(un zh)zh)显示器显示器显示器显示器 橡胶背压管橡胶背压管橡胶背压管橡胶背压管 第四十一页，共51页。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投入式液位传感器投入式液位传感器 投入式液位传感器安装方投入式液位传感器安装方投入式液位传感器安装方投入式液位传感器安装方便
17、，适应便，适应便，适应便，适应(shyng)(shyng)于深度为于深度为于深度为于深度为 几米几米几米几米 至至至至 几十米，且混有几十米，且混有几十米，且混有几十米，且混有 大大大大 量量量量 污物、杂质的水或其他液体的污物、杂质的水或其他液体的污物、杂质的水或其他液体的污物、杂质的水或其他液体的液位测量。液位测量。液位测量。液位测量。第四十二页，共51页。第3章 应变式传感器 材料应变材料应变(yngbin)的测量的测量斜拉桥上的斜拉绳斜拉桥上的斜拉绳应变应变(yngbin)测试测试 第四十三页，共51页。第3章 应变式传感器 第四十四页，共51页。第3章 应变式传感器 第四十五页，共5
18、1页。第3章 应变式传感器 第四十六页，共51页。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100。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(shxin)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。第四十七页，共51页。第3章 应变式传感器 第四十八页，共51页。第3章 应变式传感器 第四十九页，共51页。第3章 应变式传感器 第五十页，共51页。第3章 应变式传感器 本章本章(bn zhn)(bn zhn)作业：作业：P60P60：3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8第五十一页，共51页。