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测力传感器的设计过程应力集中原则

测力传感器的设计过程应力集中原则

发布日期:2020-03-10 编辑: 点击:

  在现代科技工业当中力传感器的使用是无所不在,因为电阻应变式力传感器本身是一种坚固、耐用、可靠的机电产品,但为了保证测试精度,但仍有许多在使用中要注意的问题,那么使用测力传感器时应该注意哪些事项呢?下面和小编一起来看看吧。

  1.测力传感器周围应尽量设置一些“挡板”,甚至用薄金属板把测力传感器罩起来。这样可防止杂物玷污测力传感器及某些可动部分,而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽,而影响称量精度。

  2.测力传感器应采用铰合铜线(截面积约50mm2)形成电气旁路,以保护它们免受电焊电流或雷击造成的危害。测力传感器使用中,必须避免强烈的热辐射,尤其是单侧的强烈热辐射。

  3.电气连接方面备(如测力传感器的信号电缆,不和强电电源线或控制线并行布置(例如不要把测力传感器信号线和强电电源线及控制线置于同一管道内)。若它们必须并行放置,那么,它们之间的距离应保持在50CM以上,并把信号线用金属管套起来。

  4.尽量采用有自动定位(复位)作用的结构配件,如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。

  5.要轻拿轻放尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器,任何冲击、跌落,对其计量性能均可能造成极大损害。

  6.测力传感器虽然有一定的过载能力,但在测力系统安装过程中,仍应防止传感器的超载。

针对电阻器应变控制器(下称力传感器),弹性体的构造样子和相对性规格对力传感器的特性有挺大危害。能够说,力传感器的特性关键在于其弹性体的样子和相对性规格。假如弹性体力传感器的设计方案不科学,不管弹性体的生产加工精密度有多高,粘合电阻器应变计的性价比高,力传感器难以实现较高的特性。因而,在力传感器的设计方案中,有效设计方案弹性体十分关键。

弹性体的设计方案归属于机械结构设计的范畴,但因为精确测量力的必须,有别于一般的机械零部件。一般来说,在充足的安全性能下,一般机械零部件只有考虑抗压强度和弯曲刚度。可是,除开考虑冲击韧性和弯曲刚度规定外,还务必保证弹性体上的应力(应力)与弹性体上的荷载(应力)息息相关,而且以便提升应力控制器的敏感度,务必超过较高的应力(应力)水准。

测力传感器

因而,在设计方案弹性体时务必考虑下列二项规定:

(1)补拍戏现场的应力(应变)应与精确测量的力息息相关;

(2)贴片式应具备较高的应力(应变)水准。

为了实现所述二项规定,在力传感器弹性体的设计方案中经常选用应力集中化的设计原理,以保证贴片式中的应力(应变)水准高,并与实测力维持严苛的一致性,进而提升测力的敏感度和精密度。

加强应力集中化基本原理(应变)

以便超过高灵敏,电阻器应变计应具备较高的应变水准,即弹性体上应当有较高的应力(应变)水准。

在弹性体上带二种常见的方式 来超过高应力(延展性)水准:

(1)减少弹性体的总体规格,进一步提高弹性体的应力(应变)水准;

(2)弹性体的部分应力(应变)水准扩大,弹性体别的部位的应力(应变)水准基础不会改变。

这二种方式 都能够提升贴片式的应力(弹性体)水准,但针对弹性体的总体特性而言,弹性体的一部分复原实际效果远远地好于弹性体规格的总体复原实际效果。由于部分减弱弹性体不但能够提升贴片式的应力(应变)水准,并且能够使全部弹性体维持较高的抗压强度和弯曲刚度,有益于提升控制器的特性和应用。

部分减弱弹性体提升贴片式应力(应变)水准的基本原理是,应力管理中心的应力(应变)水准显著高过弹性体别的部位的应力(应变)水准,电阻器应变片能够运用于应力管理中心,能够精确测量较高的应变水准。

部分应力(应变)浓度值法常见于力传感器的设计方案,非常是梁控制器弹性体的设计方案,如弯梁型和剪应力梁型。将部分应力(应变)浓度值法运用于等效裁切梁式力传感器。选用剪应力控制器精确测量梁弹性体上的剪应力(剪应变)。

对的弯折抗压强度是梁的基本矛盾。当梁考虑抗拉强度时,抗拉强度一般很大。埋孔在中性化层周边发掘时,在网上的裁切应力(裁切应变)持续上升,但在网上的弯折应力不大。因而,运用部分应力集中化计划方案,进一步提高了剪应力梁式弹性体的裁切应变,进一步提高了力传感器的敏感度,但对整曲抗压强度的危害不大,使整梁保持稳定的抗压强度和弯曲刚度。

引言

在力传感器的设计方案中,假如可以依据2个应力集中化的基本原理设计方案弹性体的构造,就能够得到提升力传感器精密度和敏感度的显著成绩。应力集中化基本原理的灵便适度运用针对性能力传感器的设计方案和制造具备关键的实际意义。


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