(3)剪切式弹性元件剪切式力传感器是将电阻应变片安装在弹性元件上剪应变最大处的主应变方向实现测力的。通过理论分析和实践发现,剪切式力传感器的输出和精度比柱式力传感器高,且输出灵敏度不受受力点位置变化的影响,适于设计中等量程(0.5~50t)高精度称重传感器
(3)剪切式弹性元件 剪切式力传感器是将电阻应变片安装在弹性元件上剪应变最大 处的主应变方向实现测力的。通过理论分析和实践发现,剪切 式力传感器的输出和精度比柱式力传感器高,且输出灵敏度不 受受力点位置变化的影响,适于设计中等量程(0.5~50t)高 精度称重传感器
基本形式:矩形截面梁、工字截面梁FA-AAT3FRR450CbhGR2maxR45°AL6(a)矩形截面梁FA-AAC2HCbhGmaxAL(b)工字截面梁
基本形式:矩形截面梁、工字截面梁 3 F bhG e = 2 F bhG e =
4.应变式动态测力系统(1)电阻应变片的动态响应特性当被测应变值随时间变化的频率很高时,需考虑应变片的动态特性。因应变片基底和粘贴胶层很薄,构件的应变波传到应变片的时间很短(估计约0.2uS),故只需考虑应变沿应变片轴向传播时的动态响应。设一频率为f的正弦应变波在构件中以速度V沿应变片栅长方向传播,在某一瞬时t,应变量沿构件分布如图所示。8A2元x8=8osin1oxxX
(1)电阻应变片的动态响应特性 当被测应变值随时间变化的频率很高时,需考虑应变片的动 态特性。因应变片基底和粘贴胶层很薄,构件的应变波传到应 变片的时间很短(估计约0.2μs),故只需考虑应变沿应变片轴 向传播时的动态响应。 设一频率为 f 的正弦应变波在构件中以速度 v 沿应变片栅长 方向传播,在某一瞬时 t,应变量沿构件分布如图所示。 4. 应变式动态测力系统
S设应变波的波长为入,应变2元片的基长为l,其两端的坐标8=8sin20为,0XXx, = 元 /4-1/2AX2 = 元/4+1/2应变片在其基长内测得的平均应变最大值为:2元X2xdx sin2502元2元28元l2coscOSxiCpX2元元2元l元元lX2-Xi元元/-88p故应变波幅测量误差为8=sin元元l80
2 1 0 0 0 P 2 1 2 1 2 sin d 2 2 cos cos sin 2 x x x x l x x x x l l e l le le e l l l p Ê p p ˆ p = = Á - ˜ = - p Ë ¯ p Ú 设应变波的波长为λ,应变 片的基长为l,其两端的坐标 为, 1 x = l / 4 - l / 2 2 x = l / 4 + l / 2 应变片在其基长内测得的平均应变最大值为: 故应变波幅测量误差为 P 0 0 sin 1 l l e e l d e l - p = = - p
元元l60CpS=1sin元元l601的比值,表中给出由上式可见,相对误差的大小只决定于元了为1/10和1/20时的数值。8×100%误差8的计算结果301-8(%)201/101.62101/200.520102030入/
由上式可见,相对误差δ的大小只决定于 的比值,表中给出 了为1/10和1/20时δ的数值。 l l l l δ(%) 1.62 0.52 误差δ的计算结果 1/20 1/10 P 0 0 sin 1 l l e e l d e l - p = = - p