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两种步骤可提高测力传感器精度

功夫:2023-08-15 点击次数:

为了达到较高的活络度,测力传感器通常应使电阻应变片拥有较高的应变水平,即弹性体上的补丁部门应拥有较高的应力(应变)水平 。通常有两种常用的步骤能够实现弹性体上贴片部位的高应力(应变)水平:

(1)整体减幼弹性体的尺寸,全面提高弹性体的应力(应变)水平 ;

(2)部门减弱贴片部位左近的弹性体,提高贴片部位的部门应力(应变)水平,而弹性体其他部位的应力(应变)水平根基不变 。

上述两种步骤都能够提高贴片部门的应力(应变)水平,但对于弹性体的整体机能,部门减弱弹性体的成效远远好于整体减幼弹性体的尺寸 。由于部门弱化弹性体不仅能够提高贴片部门的应力(应变)水平,并且能够使弹性体整体维持较高的强度和刚度,有利于提高传感器的机能和使用成效 。

部门弱化弹性体提高贴片部门应力(应变)水平的道理是:部门弱化弹性体导致部门应力集中,使应力集中部门的应力(应变)水平显著高于弹性体其他部门的应力水平 。通过将电阻应变贴片粘贴在应力集中部门,能够丈量较高的应变水平 。

LFC-10

在测力传感器的研发中,时时选取部门应力(应变)集中法,尤其是在梁式测力传感器(如弯梁式和剪切梁式测力传感器)的弹性体研发中 。当数剪切梁式测力传感器利用于部门应力(应变)集中步骤 。剪梁测力传感器通过检测梁弹性体上的剪应力(剪应变)来实现测力 。弹性体的结构如图3所示(为了便于诠释问题,这里仅以一个单一的支梁弹性体为例) 。

从资料力学中梁的应力散布知识能够看出,当梁接受横向(弯曲)载荷时,应力(剪应变)在梁的中性层处最大 。若要检测梁上的剪应变,应在梁的中性层上贴片 。为提高贴片处的剪应力(剪应变)水平,可在弹性体两侧各挖一个盲孔,盲孔的中心应位于中性层 。应在盲孔底面粘贴电阻应变片,即图3中工字形截面(A-A剖面)的腹板 。

对梁形构件而言,其弯曲强度是重要矛盾 。当一梁满足弯曲强度时,剪切强度通常较大 。当盲孔在中性层左近挖掘时,截面上腹板上的剪应力(剪应变)显著增长,但截面上的弯应力却略有增长 。因而,在剪切梁弹性体利用部门应力集中规划后,检测到的剪切应变大大提高,显著提高了测力传感器的活络度,对整个梁的弯曲强杜装响不大,使整个梁维持优良的强度和刚度 。

因而,在测力传感器的研发过程中,若是可能凭据上述两种应力集中的准则,有意识地研发弹性体的结构,就能获得提高测力传感器测力精度和测力活络度的优良成效 。对于高机能测力传感器的研发和出产,矫捷、恰本地使用应力集中的准则拥有沉要的实用意思 。


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