電阻應(yīng)變式稱重傳感器設(shè)計(jì)

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1、武漢理工大學(xué)《傳感器原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)說明書------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------前言傳感器是感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)（通常為電信號(hào)）的器件或裝置，傳感器是發(fā)展儀器儀表、自動(dòng)控制和廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)的前提條

2、件。《傳感器原理與應(yīng)用》課程主要研究各類傳感器的工作原理、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)以及實(shí)際的應(yīng)用。本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，課程設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，通過本實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，加深對(duì)傳感器性能、檢測(cè)電路的形式與配接、信號(hào)的分析與處理等內(nèi)容的了解，使學(xué)生對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)有感性認(rèn)識(shí)，為后續(xù)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐服務(wù)。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)電阻應(yīng)變式的稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也

3、隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。俳?jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。電阻應(yīng)變式傳感器是目前應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，已廣泛地應(yīng)用于航空、機(jī)械、電力、化工、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域中的力、壓力、力矩以及位移、加速度等參數(shù)的測(cè)量。目前，無論在數(shù)量上還是在應(yīng)用領(lǐng)域上，與其他傳感器相比都具有重要的地位。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，靈敏度高，性能穩(wěn)定，可靠，測(cè)量速度快，適合靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量。尚延臣第頁武漢理工大學(xué)《傳感器

4、原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)說明書------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2009年6月23日目錄第1章電阻應(yīng)變式稱重傳感器的原理11.1稱重傳感器的組成部分31.2工作原理3第2章電阻應(yīng)變片的設(shè)計(jì)42.1應(yīng)變片的工作原理52.2應(yīng)變片

5、的結(jié)構(gòu)選擇52.2.1電阻絲應(yīng)變片52.2.2箔式應(yīng)變片62.2.3半導(dǎo)體應(yīng)變片62.3應(yīng)變片的材料選擇72.3.1電阻敏感柵材料選擇72.3.2基底、引出線材料選擇82.4應(yīng)變片的參數(shù)92.4.1應(yīng)變片基長(zhǎng)92.4.2應(yīng)變片的電阻值92.4.3應(yīng)變片的絕緣電阻、允許電流、應(yīng)變極限9第3章傳感器彈性元件的設(shè)計(jì)113.1彈性元件的選擇113.2雙孔梁受力分析113.3彈性元件材料選擇143.4雙孔梁的尺寸選擇15第4章變換檢測(cè)電路設(shè)計(jì)174.1橋路的設(shè)計(jì)174.2放大電路的設(shè)計(jì)184.3檢波、濾波

6、電路的設(shè)計(jì)184.4其他電路的設(shè)計(jì)與選擇19第5章傳感器的工藝設(shè)計(jì)205.1應(yīng)變片的粘貼工藝215.2傳感器的封裝215.3傳感器裝配21第6章誤差源分析以及處理22第7章小結(jié)24第頁武漢理工大學(xué)《傳感器原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)說明書---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7、---------------------參考文獻(xiàn)···································································21電阻應(yīng)變式稱重傳感器設(shè)計(jì)第1章電阻應(yīng)變式稱重傳感器的原理　電阻應(yīng)變式稱重傳感器用于靜態(tài)、動(dòng)態(tài)條件下測(cè)力或稱重,在我國工業(yè)生產(chǎn)過程檢測(cè)與控制、自動(dòng)計(jì)量等領(lǐng)域已大量應(yīng)用。它是電子衡器的核心部件。它的質(zhì)量好壞是影響電子衡器計(jì)量準(zhǔn)確度的主要因素。在實(shí)際使用中,由于受到原材料及制造工藝、安裝方法、使用條件及外部環(huán)境的影響

8、,很容易發(fā)生故障,影響電子衡器計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及穩(wěn)定的運(yùn)行。因此,了解稱重傳感器的基本原理及故障原因,熟練掌握故障的分析判斷技術(shù),是快速準(zhǔn)確地處理電子衡器的故障,保證其準(zhǔn)確、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。1.1稱重傳感器的組成部分稱重傳感器主要由電阻應(yīng)變片、彈性體、檢測(cè)電路三部分組成。應(yīng)變片是一種傳感元件,它的作用是將變形轉(zhuǎn)變成電阻變化;彈性體是一個(gè)有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件,它的主要作用是將力轉(zhuǎn)換為形變;檢測(cè)電路的主要部件是惠斯登電橋,它可以比較方便地解決稱重傳感器的補(bǔ)償問題,其功能是把電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)