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STC-5T STC-5tSS称重传感器_美国世铨celtron

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称重传感器测量元件将变换元件的输出变换为电信号,为进一步传输、处理、显示、记录或控制提供方便。如电阻应变式称重传感器中的电桥电路,压电式称重传感器的电荷前置放大器。辅助电源为传感器的电信号输出提供能量。一般称重传感器均需外链电源才能工作。因此,作为一个产品必须标明供电的要求,但不作为称重传感器的组成部分。有些传感器,如磁电式速度传感器,由于他输出的能量较大,故不需要辅助电源也能正常工作。所以并非所有传感器都要有辅助电源。yZU广州南创电子科技有限公司
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电阻应变式称重传感器 是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。yZU广州南创电子科技有限公司
设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R:yZU广州南创电子科技有限公司
R = ρL/S(Ω) (2—1)yZU广州南创电子科技有限公司
当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。yZU广州南创电子科技有限公司
对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有:yZU广州南创电子科技有限公司
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2)yZU广州南创电子科技有限公司
用式(2--1)去除式(2--2)得到yZU广州南创电子科技有限公司
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S (2—3)yZU广州南创电子科技有限公司
另外,我们知道导线的横截面积S = πr2,则 Δs = 2πr*Δr,所以yZU广州南创电子科技有限公司
ΔS/S = 2Δr/r (2—4)yZU广州南创电子科技有限公司
从材料力学我们知道yZU广州南创电子科技有限公司
Δr/r = -μΔL/L (2—5)yZU广州南创电子科技有限公司
其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有yZU广州南创电子科技有限公司
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/LyZU广州南创电子科技有限公司
=(1 + 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))*ΔL/LyZU广州南创电子科技有限公司
= K *ΔL/L (2--6)yZU广州南创电子科技有限公司
其中yZU广州南创电子科技有限公司
K = 1 + 2μ +(Δρ/ρ)/(ΔL/L) (2--7)yZU广州南创电子科技有限公司
式(2--6))说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(长度相对变化)之间的关系。yZU广州南创电子科技有限公司
需要说明的是:灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数,它和应变片的形状、尺寸大小无关,不同的材料的K值一般在1.7—3.6之间;其次K值是一个无因次量,即它没有量纲。yZU广州南创电子科技有限公司
在材料力学中ΔL/L称作为应变,记作ε,用它来表示弹性往往显得太大,很不方便yZU广州南创电子科技有限公司
常常把它的百万分之一作为单位,记作με。这样,式(2--6)常写作:yZU广州南创电子科技有限公司
ΔR/R = Kε (2—8)。yZU广州南创电子科技有限公司
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