奇石乐怎么使用应变片的应变原理来应变测量技术的？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-07-27 12:42 标签： 应变片的应变

上海壹侨国际贸易有限公司主要經营欧洲各国知名品牌的高精密编码器、传感器、仪器仪表、阀门、泵、电机以及各类自动化产品作为连接国内外工业备件售卖的桥梁，上海壹侨自德国分公司源头采购正品质量保证，价格优势
如需询价!请提供以下资料直接发给我们(品牌+型号+数量+你的公司名//传真)等相關资料。我们将在收到资料后2-3个工作日做出回复)
上海壹侨国际贸易有限公司专业采购德国工控产品、备品备件
2、厂家询价报价享受德国夲国企业的价格折扣，价格在国内市场上更具优势!
3、产品可修或换由我司会负责跟厂家沟通，提供维修检测服务
4、不易寻找品牌、小金額我们同样为您采购!
5、只要是德国的产品，我们可以为您询价并采购!

地址：上海市嘉定区曹安公路2038号华拓大厦410室


询价注意事项：1.请提供苐一列的物料编号和第二列具体型号
如没有您需要的型号请咨询上海壹侨国际贸易有限公司王

我们的力传感器系列利用压电晶体和石英嘚优异特性，这是我们传感器技术的基础 
垫圈式力传感器是标准的压电测量元件。
传感器元件本身已预载
安装时先将传感器装在结构嘚测量点，然后按要求预紧预紧力对应着载荷偏置。 
我们的拉压力传感器可直接用于测量
这些预紧过的石英力传感器出厂前已校准，適用于测量拉压力 
我们的微小力传感器专为测量微小力设计。
由于其特殊的内部结构设计这些传感器的灵敏度是标准力传感器的30多倍，从而可准确地测量微小力

? 极高的刚度，因而可获得高固 有频率 

? 在力流方向上直接测量 

? 无形变条件下测力 

奇石乐提供压电式和应變式传感器
压电式传感器尤其适合在极端的安装尺寸、温度范围和动力学环境下进行测量。
奇石乐主要应用压电原理在组装和试验领域測量动态力 
压电材料（来自希腊语piezein，意为挤压或压力）在受到机械载荷时产生电荷
压电传感器绝缘电阻有限，因而不能进行真正的静態测量
不过采用合适的奇石乐信号调理设备，压电传感器具有优异的准静态和动态测试能力 
1950年，Walter P. Kistler获得了首台压电信号电荷放大器的為已经发现了数十年的压电效应的实际应用铺平了道路。 
利用石英晶体的压电效应可获得非常有价值的应用：当施加机械载荷时可产生與作用力成比例的电荷信号。
优势：由于晶体的高刚度测量过程中传感器几乎无形变。
石英可切割成压力敏感和剪切敏感元件
下述不哃的压电效应的差异在于晶体的极轴与作用力方向的相互关系不同： 

? 高刚度和高固有频率
? 可在无形变情况下测量
在受力表面产生电荷，用静电计可以测量电荷
在纵向压电效应中，电荷量Q只取决于力Fx的大小与晶体的尺寸无关。
增加电荷的唯Y方法是连接几个晶体片机械串联，信号电子并联
压电系数d11是不同方向上的晶体灵敏度。
因此晶体切割的位置决定了石英拉压力传感器的性能和应用领域
产生纵姠效应的压电敏感元件切割对压缩力敏感，因此适合于简单和坚固的力传感器.
类似于纵向效应剪切效应中的压电灵敏度与压电敏感元件嘚大小和形状无关。
载荷作用下在压电敏感元件的表面产生电荷。
在x方向的载荷作用下机械串联和信号电子并联的n个敏感元件产生的電荷量为：
剪切敏感压电元件用于测量剪切力、扭矩与应变和加速度的传感器。
剪切效应的传感器具有对温度波动不敏感的优异特性因為温度波动引起传感器结构应力的变化作用在
剪切敏感轴的垂直方向。
横向效应中作用在y轴方向上的力Fy在相应x轴的表面上产生电荷。
与縱向压电效应不同在非受载表面产生的电荷量与压电敏感元件的尺寸成正比。
假设敏感元件的尺寸为a（厚度）和b（高度/长度）产生的电荷量为:
因此横向效应在合适的压电敏感元件形状和排列下，可以获得较多的电荷
横向效应的敏感元件用于高灵敏压力、应变和力传感器。
电荷放大器将压电传感器产生的电荷转换为成比例的电压：
电荷放大器可看成是电荷积分器它总是在量程电容两端以大小相等，极姠相反的电荷补偿传感器产生的电荷
大部分奇石乐电荷放大器具有传感器灵敏度和测量范围设置功能。
应用电荷放大器需要考虑的两个偅要因素是时间常数和漂移
时间常数T是交流耦合电路的放电时间。
在Y个时间常数的时间里阶跃输入衰减37%：
漂移是指输出信号随时间推迻而出现的变化。
漂移决定了允许准静态测量的时间
奇石乐的传感器允许直接和间接测力。
可灵活地安装传感器为不同的测量任务提供解决方案。
为了实现所期望的精确测量根据设计和应用不同压电式传感器需要预紧20% - 70%并可获得压缩力和拉伸力对称
因此，实际测量范围昰数据表上的总测量范围减去预紧力
直接测力要求传感器完全安装在力流中测量全部力。
这种方法测量精度高与力的作用点无关。
如果传感器不能直接安装在力流中则只能测量部分力；其余的力通过其安装的结构（作为力分流）。
间接测力时可用应变传感器通过测量結构应变可获得过程力
结构受力产生的变形可通过与力成比例的应变来测量，因而过程力可间接通过表面或结构应变确定
奇石乐的应變传感器内部将应变转换为成比例的力，并产生相应的电荷信号
这也是它们通常被称为力 - 应变传感器的原因。
灵敏度由电荷Q（pC）/单位应變?ε（?m/m）确定
全部过程力通过传感器（力分流n<≈10%）在力的传递路径上安装传感器，测量全部过程力
? 预紧和校准过的传感器测量范圍宽、安装便利
部分力通过传感器（力分流率≈10 - 99%）。
传感器安装在机械结构中通常大部分过程力通过力分流传递。
? 测量的过程力比传感器的测量范围可高至100/(100-n)倍
? 恒定状态下测量精度可靠
只有极少的过程力通过传感器（力分流率n>>99%）
应变片的应变工作原理基于导线由于伸縮引起的长度变化电阻成比例改变的物理现象。奇石乐利用这Y原理测量旋转轴扭矩和力
当所测导线发生应变ε，其长度L、横截面积A和材料的实际电阻ρ均将变化。
通常用刻蚀测量网格的薄金属箔（≈0.005mm）代替导线制作应变片的应变。
这样可得到非常小的应变片的应变（比如1x1 mm嘚测量网格）可以精确地在Y个点上测量
应变式力传感器中的力探测器由线弹性材料制成。
根据虎克定律公式力探测器的载荷产生的机械应力σ与应变ε有下述线性关系
应变片的应变测量线弹性范围内的结构变形。
εB: 断裂变形 惠斯登电桥
测量电桥由4个电阻或应变片的应变組成供电电压为US。
输出电压UB从电桥中部输出
电桥的灵敏度系数EB表示和应变因子k（单位应变引起的电阻变化率）相关的输出电压和应变ε之间的关系。
如果是全桥，四个电阻均为应变片的应变其电阻值通过外部因素改变，如扭矩或力
电桥产生的电压在数mV范围内。
传输未放大的模拟信号的导线越短越好以使电磁场效应Z小。
差分放大器通常先放大电压信号然后将其数字化。
这种放大器具有极高的输入阻抗和高共模隔离
? 无需预载测量元件即可测量拉力和压力
? 可长时间地静态测量
为了将传感器集成于给定应用中，需要清楚以下几点鉯便为选择相关组件生成测量链提供基础：
? 测量范围和模式：直接、间接和技术
? 环境条件：温度、气体和液体、机械
? 用奇石乐仪器戓使用客户系统进行信号分析
理论上被测量应该近过程获取；Z简单的方式是使用预紧和校准过的传感器。垫圈式传感器和应变传感器在咹装后校准
高绝缘电缆，典型绝缘值>1E13Ohm是压电式测量技术的重要元件，可根据环境条件选择
传感器信号转换后，可通过客户系统的放夶器评估
为了分析XY过程（如力 – 位移监测），maXYmos系列非常适用因其具有用户友好操作界面和各种接口选项（Y通道：压电式、应变式、+/- 10V；電位计式，+/- 10V增益）。
传感器和测量仪器必须定期校准因为其功能及其测量不确定性会随着频繁应用、老化和环境因素而改变。

我要回帖

更多关于 应变片的应变 的文章

 

随机推荐