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力传感器的敏感元件是什么

时间:2024-04-13 09:01:14 作者:小编 点击:

工业用的力传感器是一种敏感元器件,其中核心的是弹性体中粘贴的电阻应变片为敏感元器件,起感应并转换信号的功能。

1、什么是应变片

力传感器的每感元件是电阻应变片,是由敏感栅等构成的,用于测量应变的元件。它通常由排列成栅状的高阻金属丝、高阻金属箔或半导体粘贴在绝缘的基片上构成,上面还贴有覆盖片(即保护片),电阻丝两端焊有较粗的铜丝作引线,以便与测量电路连接的一种敏感元件。

2、应变片的原理

应变片的工作原理是基于应变效应,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值会相应地发生变化。当应变片被牢固地粘贴在构件的测点上时,构件受力后测点发生应变,敏感栅也随之变形,导致其电阻发生变化。通过专用仪器测得电阻变化大小,并转换为测点的应变值,从而能够实时地获取物体发生变形的情况。

3、应变片的作用

应变片的主要作用是测量物体在各种外力作用下的应变变化,如压应变、剪应变、拉应变等。它的应用范围非常广泛,不仅限于材料科学、传感器和生命科学等领域,还广泛应用于机械、电气、医学、食品、土木建筑、汽车、机车等交通工具等领域的测试。此外,应变片还可用作力、压力、加速度、位移、扭矩、振动等传感器的感应元件,以及生产线的在线监测和控制等领域。

4、应变片与力传感器的关联

应变片可单独使用,直接粘附在被测物体上,通过信号转换仪表或放大器进行力值的显化,适用对精度要求不高的测量,比如桥梁、建筑等。在工业应用中,应变片都与弹性体组合一起,用超高粘性的胶水把应变片同弹性体粘结在一起,当弹性体的受力点,受到外力挤压或撞击时,弹性体会发生形变,应变片电阻因形变阻值发生变化,打破应变片电桥的平衡,故产生电压的信号,通过公式计算,可得出最大量程输出信号,及最小量程输出信号之差与KG的关系。


因此、力传感器的核心由高精密的弹性体材质、弹性体的结构设计、生产工艺、应变片综合要素决定了品质。


标签: 应变片 力传感器