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课程设计:称重传感器姓名:胡文月学号;122207201208 指导老师;李雅卓
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工作原理
技术指标
接线图
工作原理
被称重物或者载重汽车置于秤台上,在重力效用下,秤台将重力传递至弹性体支承,使称重传感器弹性体发生形变,贴附于弹性体应变梁上的应变计桥路失去平衡,输出与重量数据成比例的差分电压信号,经线性放大器将差分电压信号放大。再经A/D转换为数码信号,由仪表的微处理器(CPU)对重量信号进行计算、解码等处理后直接显重量数据。
是由一个或多个能在受力后产生形变的弹性体,和能感应这个形变量的电阻应变片组成的电桥电路(如惠斯登电桥),以及能把电阻应变片固定粘贴在弹性体上并能传导应变量的粘合剂和保护电子电路的密封胶等三大部分组成测力传感器。简单说,就是应变片贴在弹性体上,当弹性体受力变形时,应变片也变形,同时应变片的电阻值发生变化,以此达到测量的目的。
1. 两个典型的力学模型
当F>0时,R1、R3被拉伸,阻值增大;R2、R4被压缩,阻值减小。
2. 惠斯顿电桥
在应变计的电测技术中,应用最广泛的测量电路是惠斯通电桥电路。测量电桥由于具有灵敏度高、测量范围宽、电路结构简单、精度高、容易实现温度补偿等优点,因此能很好地满足应变测量的要求。
电桥根据电源的性质分直流电桥和交流电桥两种,当Ui为直流时该电桥为直流电桥。电桥电路如上图所示,它的四个桥臂由R1、R2、R3、R4组成。
1) 直流电桥的电压输出
根据分压原理,从D-A-C半桥来看,从D经A到C的电压降为Ui,通过R1、R2的电流
I1=Ui/(R1+R2)                         (1)
R2上的电压降为I1R2,代入(1)得
UAC=Ui*R2/(R1+R2)                    (2)
同样,D-B-C半桥的电压降也是Ui,R3上的电压降为:
UBC=Ui*R3/(R3+R4)                    (3)
则输出电压UO是UBC与UAC之间的差,即
                   R1R3-R2R4
UO=UBC-UAC=                  Ui       (4)
(R1+R2)(R3+R4)
由(4)可知,当桥臂电阻满足如下条件时,即
R1R3=R2R4                       (5)
电桥的输出电压UO=0,电桥处于平衡状态。
为了保证测量的准确性,在实测之前应使电桥平衡(置零),这样输出电压只与应变计感受应变所引起的电阻变化有关。
2) 按上述力学模型解释:
当F=0时,R1R3=R2R4;U0=0;
当F>0时,R1、R3增加,R2、R4减小,U0>0。
若欲得到与上述电信号相反的结果时,只需将A与C(或B与D)之间的电源正、负极互换即可。