彈性敏感元件.doc

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1、彈性敏感元件1.彈性元件的作用1.1彈性元件的定義1.2彈性元件的分類及作用在傳感技術(shù)中將彈性元件分為：1.2.1彈性敏感元件感受力、壓力、力矩等被測量，將其變換為元件本身的應(yīng)變、位移等物理量。在力及壓力傳感器中起預(yù)變換作用，其配合傳感元件將力、壓力等物理量轉(zhuǎn)換為電量。1.2.2彈性支承元件在傳感器中作為活動零件的支撐，起支承和導(dǎo)向作用2.彈性敏感元件的工作特性對彈性敏感元件來說，輸入量為力、壓力、力矩等被測量，輸出量為位移或應(yīng)變量。2.1彈性特性由剛度和靈敏度來表征2.1.1剛度k=dF/dX彈性敏感元件的剛度決定了傳感器的固

2、有頻率，也就直接影響了傳感器的動態(tài)特性2.1.2靈敏度K=dX/dF也即彈性敏感元件的靈敏度值是剛度的倒數(shù)。由此要清楚的是如果傳感器的靈敏度要高，則剛度要低，動態(tài)特性就越差；反之亦然。2.1.3彈性敏感元件的串并聯(lián)可通過彈性敏感元件的串聯(lián)來提高靈敏度；或通過彈性敏感元件的并聯(lián)來改善剛度。2.2非彈性特性也即討論彈性敏感元件的工作誤差的主要來源2.2.1彈性滯后彈性敏感元件存在正向反向工作特性不一致的特性。這是傳感器遲滯誤差的主要來源。2.2.2彈性后效彈性敏感元件的變形相對于突然加上或減去的被測量來說存在著延遲。這也是含有彈性敏

3、感元件的傳感器一般動態(tài)特性較差的原因。2.2.3溫度的影響彈性敏感元件存在線膨脹系數(shù)，而且其彈性模量也會隨溫度而變化。因此當(dāng)環(huán)境溫度變化超過常溫范圍或要求較高時必須認(rèn)真對待溫度變化帶來的誤差。2.2.4固有頻率彈性敏感元件的線性度、靈敏度、固有頻率之間始終是相互矛盾的。提高靈敏度則線性度、固有頻率變差，所以必須根據(jù)需要來衡量。3.常用材料3.1材料選擇的基本要求簡述大原則就是根據(jù)傳感器的工作環(huán)境、被測量的情況、各項技術(shù)指標(biāo)要求等等來選擇。3.2材料常用金屬材料類型:合金結(jié)構(gòu)鋼---工作穩(wěn)定、精度較高；如：40Cr35CrMnSi

4、A工具鋼---承載能力強(qiáng)；如：1Cr18Ni9鈹青銅---靈敏度高；如：QBe24.常用元件測力元件：實心或空心圓柱體、等截面環(huán)、懸臂梁、軸元件等類型測壓力元件：膜片、膜盒、彈簧管、波紋管、薄壁圓筒、薄壁半球等類型組合元件（元件的串并聯(lián)）：平膜片與懸臂梁組合、波紋膜片與圓筒組合等等根據(jù)實際需要來進(jìn)行。目的是提升工作性能，也可起保護(hù)作用。