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力传感器常见的结构形式

date:2024-12-16 from:handler click:73

力传感器是将力信号转换为电信号输出的电子元件。该产品性能稳定,使用灵活,可靠性高。力传感器有很多种。今天我们将介绍力传感器的常用产品类型,希望能帮助用户更好的应用产品。

 

应变管式

在躯干壁上粘贴2片或4片应变片,其中一半作为温度补偿片粘贴在固体部分,其余一半作为测量应变片。没有压力时,4张应变仪构成平衡的全桥式回路,压力作用于内腔时,圆筒变形为“腰鼓形”,破坏桥式的平衡,输出与压力有一定关系的电压。该传感器还可以利用活塞,将测量到的压力转换为传递到应变筒的力,或者通过下垂链状的膜片进行传递。应变管式压力传感器结构简单,易于制造,广泛用于火箭弹,炮弹等的动态压力测量。

 

装配式

在复合应变压力传感器中,弹性敏感元件可分为敏感元件和弹性应变元件。感应元件将压力转换成力,并将其传递到弹性应变元件中应变最敏感的部分,应变计粘贴在弹性应变元件中应变最大的部分。实际上更复杂的应变管式和应变束式属于这种类型。感应元件有膜片、膜箱、波纹管、波登管等,弹性应变元件有悬臂梁、固定梁、Π形梁、环形梁、薄壁筒等。它们可以根据需要组合成多个模式。应变压力传感器主要用于测量动态介质的动态或静压。例如,动力管道设备的入口气体或液体的压力,以及内燃机的管道压力。

 

膜片式

它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时,中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值,而边缘处径向应变达到负的最大值,切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处,并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见电阻应变计)则能最大限度地利用膜片的应变效果。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身,即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条,并采用周边固定结构制成的固态压力传感器(见压阻式传感器)。

 

应变梁

测量小压力时,可采用固定梁或等强度梁结构。一种方法是通过膜片将压力转化为力,并通过传力杆将其传递到应变梁上。图3中的固定梁两端的最大应变位于梁的两端和中点,应变计附在这些地方。这种结构有其他形式,如悬梁和隔膜或波纹管。


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