柱式傳感器
在測量過程中重力作用于彈性體上從而產(chǎn)生形變,這一應(yīng)變(正或負)被黏貼在彈性體上得應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電子信號。傳感器除了包括必不可少的應(yīng)變片和彈性體外,通常還包括保護應(yīng)變片的外殼,密封元件等。
圖中顯示了柱式傳感器的彈性體的橫截面。左圖適用于受壓型負荷,右圖通過與其連接的螺紋桿能承受拉伸和壓縮的負荷。在黏貼應(yīng)變片的地方,柱子的橫截面減小,由此產(chǎn)生足夠大地應(yīng)變,從而獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。整個彈性體的變形量很小,因此,此類傳感器在額定負荷下的變形量小于0.5 毫米。
中空柱式傳感器
彈性體的上面部分通過兩片膜與保護外殼焊接相連。他們在水平方向非常剛硬以防止側(cè)向力的損壞,而且測量方向很靈活,以便在測量過程中不產(chǎn)生水平分力,電路連線同樣通過氣密的玻璃導(dǎo)管從保護圈中引出。尤其形成一個完全密封包裝的傳感器。其應(yīng)變片不受外界氣體和液體的影響。
對測量極大負荷的傳感器通常選用另外一種形狀的彈性體,例如中空柱狀或管狀,方形柱則是不適合的,因為得不到有利于應(yīng)變片測量的均勻應(yīng)變場。圖為中空柱狀的彈性體,它相對易于制造,并且具有極高的抗側(cè)向力。并且密封也易于實現(xiàn),但是應(yīng)變片的黏貼比較困難。
扇形中空柱狀彈性體
中空柱狀彈性體存在負荷加載問題并且具有相對高的滯后誤差,因此實際上常采用圖中的形狀,中空柱被分成多個扇形以減小滯后,負荷通過固定的板導(dǎo)入。
環(huán)扭矩原理
通常需要在提高精度的同時降低總體高度,根據(jù)環(huán)扭矩原理設(shè)計的彈性體可以解決此問題。軸向負荷通過內(nèi)殼導(dǎo)入,傳感器外殼自我支撐在支撐面上,通過內(nèi)殼和外殼之間的相對位移使內(nèi)外殼之間的環(huán)相對于負荷形變,基于這一原理的傳感器能夠承受非常高的側(cè)向力.
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