應(yīng)變式傳感器的原理及組成結(jié)構(gòu)是怎樣的?
在這篇文章中,小編將對(duì)應(yīng)變式傳感器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度,和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。
一、應(yīng)變式傳感器工作原理
電阻應(yīng)變片的基本構(gòu)造一般由敏感柵、基底、引線、蓋片等組成。敏感柵由直徑為0.01-0.05mm、高電阻系數(shù)的細(xì)絲彎曲而成柵狀,它實(shí)際上是一個(gè)電阻元件,是電阻應(yīng)變片感受構(gòu)件應(yīng)變的敏感部分。敏感柵用粘合劑將其固定在基底上?;椎淖饔脩?yīng)保證將構(gòu)件上應(yīng)變準(zhǔn)確地傳遞到敏感柵上去。因此它必須作得很薄,一般為0.03-0.06mm,使它能與試件及敏感柵牢固地粘結(jié)在一起。另外它還應(yīng)有良好的絕緣性能、抗潮性能和耐熱性能?;撞牧嫌屑垺⒛z膜、玻璃纖維布等。紙具有柔軟、易于粘貼、應(yīng)變極限大和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),但耐溫耐濕性差,一般工作溫度低于70℃下采用。為了提高耐濕耐久性和使用溫度,可浸以酚醛樹脂類粘合劑使用溫度可提高至180℃,且時(shí)間穩(wěn)定性好,適用于測(cè)力等傳感器使用。膠膜基底是由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚脂樹脂和聚酰亞胺等有機(jī)粘合劑制成的薄膜,膠膜基底具有比紙更好的柔性、耐濕性和耐久性,且使用溫度可達(dá)100-300℃。玻璃纖維布能耐400-450℃高溫,多用做中溫或高溫應(yīng)變片基底。引出線的作用是將敏感柵電阻元件與測(cè)量電路相連接,一般由0.1-0.2mm低阻鍍錫銅絲制成,并與敏感柵兩輸出端相焊接。
在測(cè)試時(shí),將應(yīng)變片用粘合劑牢固地粘貼在被測(cè)試件的表面上,隨著試件受力變形,應(yīng)變片的敏感柵也獲得同樣的變形,從而使其電阻隨之發(fā)生變化,而此電阻變化是與試件應(yīng)變成比例的,因此如果通過(guò)一定測(cè)量線路將這種電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流變化,然后再用顯示記錄儀表將其顯示記錄下來(lái),就能知道被測(cè)試件應(yīng)變量的大小。
二、應(yīng)變式傳感器組成
(1)敏感柵敏感柵是應(yīng)變片的核心部分,感受應(yīng)變,并將應(yīng)變轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓?。敏感柵有絲式、箔式和薄膜式3種。
(2)基底基底是將傳感器彈性體表面的應(yīng)變傳遞到電阻絲柵上的中間介質(zhì),并起到電阻絲與彈性體之間絕緣和保護(hù)的作用?;慕^緣性要好,否則,應(yīng)變片的微小變化就要漏掉?;滓话阌杀〖垺⒛z質(zhì)膜等組成。
(3)粘結(jié)劑粘結(jié)劑用于敏感柵與基底、基底與試件、基底與覆蓋層之間的粘結(jié)。
(4)覆蓋層覆蓋層具有保護(hù)應(yīng)變片的作用,同時(shí)防濕、防腐蝕和除塵。
(5)引線引線用于連接電阻絲與測(cè)量電路,輸出電參量。
三、應(yīng)變式傳感器特性
測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器的使用,在我們的工業(yè)當(dāng)中使用非常廣泛,因此,我們對(duì)應(yīng)變式傳感器的技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用特性都要有一定的了解,接下來(lái),我們看看應(yīng)變式傳感器的技術(shù)特性。
(1):溫度特性
1:允許使用溫度:規(guī)定了此傳感器能適用的埸合.例常溫傳感器一般標(biāo)注為:-20℃~+70℃;中溫溫傳感器標(biāo)注為:-40℃~+250℃。
2:溫度補(bǔ)償范圍:說(shuō)明此傳感器在生產(chǎn)時(shí)已在這樣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了補(bǔ)償。例常溫傳感器一般標(biāo)注為-10℃--+55℃。
3:零點(diǎn)溫度影響(俗稱零點(diǎn)溫漂):表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)它的零點(diǎn)的穩(wěn)定性;一般以10℃范圍內(nèi)產(chǎn)生的漂移為計(jì)算單位。它的允許誤差與傳感器的精度等級(jí)相對(duì)應(yīng)
4:輸出靈敏系數(shù)的溫度影響(俗稱系數(shù)溫漂):此參數(shù)表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)輸出靈敏度的穩(wěn)定性
(2):電器特性
1:輸出阻抗:應(yīng)變式傳感器的輸出阻抗有一定的規(guī)范:一般為:350歐;700歐;1000歐;也有600歐
2:輸入阻抗:由于傳感器的輸入端有彈模補(bǔ)償電阻和系數(shù)調(diào)整電阻,所以傳感器的輸入電阻都大于輸出電阻,但可通過(guò)并聯(lián)金屬膜電阻的方法使其變化.要求各傳感器的輸入阻抗一致
3:絕緣阻抗:這是傳感器的一個(gè)重要性能參數(shù);絕緣阻抗相當(dāng)于傳感器橋路與地之間串了一個(gè)阻值與其相當(dāng)?shù)碾娮?,?duì)這樣一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算,可證明絕緣電阻的大小會(huì)影響傳感器的各項(xiàng)性能.而當(dāng)絕緣阻抗低于某一個(gè)值時(shí),電橋?qū)o(wú)法下常工作.
4:推薦激勵(lì)電壓:一般為10伏;同時(shí)還有3V,5V,8V,9V等。
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