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  • 力敏传感器的3种工作方式

  • 2021-03-17 15:39:34 阅读量:971
什么是力敏传感器?
力敏传感器是使用很广泛的一种传感器。它是生产过程中自动化检测的重要部件。它的种类很多,有直接将力变换为电量的如压电式、压阻式等,有经弹性敏感元件转换后再转换成电量的如电阻式、电容式和电感式等。它主要用于两个方面:测力和称重。本章介绍电阻应变式传感器、压阻式和压电式传感器。
 
  
 
力敏传感器的工作原理
电阻应变式传感器是通过弹性敏感元件将外部的应力转换成应变ε,再根据电阻应变效应,由电阻应变片将应变转换成电阻值的微小变化,通过测量电桥转换成电压或电流的输出。
 
力敏传感器的单笔电桥和双臂电桥以及差动电桥:
 
1、单臂电桥:
图中的电阻R1为电阻应变片。起始时,应变片未承受应变,电桥平衡:R1 R3= R2 R4 ,此时 UO=0。
 
当应变片承受应变时,则R1增大为R1+ΔR,
 
  
 
对于等臂电桥和输出对称电桥,此时的输出电压为:

   


2、双臂电桥:
电阻R1、R2为应变片,R3、R4为固定电阻。当应变片承受应变时,R1增大为R1+ΔR,同时R2减小为R2-ΔR,此时的输出电压为单臂工作时的两倍。
 
  
 
3、差动电桥:
电阻R1、R2 、R3、R4均为应变片。当应变片承受应变时,则R1和R3增大ΔR,R2和R4减小ΔR,此时的输出电压为单臂工作时的四倍。

结论:上述三种工作方式中,差动全桥工作方式的灵敏度最高,差动半桥次之,单臂电桥灵敏度最低。采用全桥(或双臂半桥)还能实现温度变化的自动补偿。


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