拉壓力傳感器原理結(jié)構(gòu)根據(jù)骨外固定力測量的特點，采用工藝成熟、對測量電路要求較低的電阻應(yīng)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(jié)構(gòu)，如圖1所示。

       當(dāng)受壓力P時，從彈性體中間開孔處上側(cè)梁的彎矩圖可看出，沿X軸方向彎矩有負到正的變化，而開孔處下側(cè)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(cè)向力輸出，力作用點的變化也不影響測量結(jié)果，這正是骨外力測量所必須的。傳感器彈性體的設(shè)計，主要是敏感部分長度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(zhuǎn)動。

       此時彎矩微型S梁拉壓力傳感器結(jié)構(gòu)生自由轉(zhuǎn)動。此時彎矩[21 Mmax=PI2應(yīng)力在彈性體中部長方孔的弧頂，即圖1中電阻應(yīng)變片R1、R2、R3、R4的粘貼處，則應(yīng)力emax=MW=3Pl1bh2 (1)應(yīng)變Xmax=emaxE=3Pl1Ebh2 (2)四個應(yīng)變一組成全橋差動電路，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R1處應(yīng)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程中我們會見到的指標(biāo)有線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性與漂移這五個。

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

      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(yīng)變量的增加量比比值，也是一個用來描述傳感器特性的重要指標(biāo)。

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

      重復(fù)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的差別程度。

      一個漂移，描述的則是保持輸入不變，輸出量會隨著時間有所波動的現(xiàn)象。

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

                                                                                                                              上海耐創(chuàng)測試技術(shù)有限公司www.hbclhyx.com

                                              TEL:021-39197548             FAX:021-39197447              E-mail:service@forcechina.com