拉压力传感器在电子拉力试验机中的重要作用

电子拉力试验机是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器,电子拉力试验机可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、伸长、剥离、撕裂、剪力、粘力等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点,工作可靠,效率高,可对试验数据进行实时显示记录、打印。
电子拉力试验机力值的测量是通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量,zui常用的测力传感器是应变片式传感器,所谓应变片式传感器,就是由应变片、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成),能将某种机械量变成电量输出的器件。
从材料力学上得知,在小变形条件下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变形成正比。以s型传感器为例,当传感器受到拉力p的作用时,由于弹性元件表面粘贴有应变片,因为弹性元件的应变与外力p的大小成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可通过测出其输出电压,从而测出力的大小。
对于电子拉力试验机的传感器可以根据自己测试要求订做传感器大小,传感器力越大所要的价格就越高,这是肯定的。
电子拉力试验机的传感器,一般采用差动全桥测量,即将所粘贴的应变片组成桥路,r1、r2、r3、r4,实际为阻值相等的4片(或8片)应变片,即r1=r2=r3=r4,当传感器受到外力(拉力或压力)作用时,传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化,其变化值分别为△r1△、r2、△r3、△r4,结果原来平衡的电桥,现在不平衡了,桥路就有电压输出, 设△e则△e= [r1r2/(r1+r2)2 ]△r1/r1-△r2/r2+△r3/r3-△r4/r4)u式中u为外电源供给桥路的电压进一步筒化有△e=[r2/4r2](△r1/r-△r2/r+△r3/r-△r4/r)u将△ri/ri=kεi代上上式则有 △e=[uk/4](ε1-ε2+ε3-ε4)。简单来说,外力p引起传感器内应变片的变形,导致电桥的不平衡,从而引起传感器输出电压的变化,我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。

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