理论教育 电阻应变式位移传感器的工作原理及应用

电阻应变式位移传感器的工作原理及应用

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:粘贴有电阻应变片的弹性元件,可构成位移传感器。位移传感器所用弹性元件的刚度应当小,否则会因为弹性恢复力过大而影响被测物体的运动。位移传感器的弹性元件可采用不同的形式,最常用的是梁式元件。图8.2组合式位移传感器1—悬臂梁;2—应变片;3—壳体;4—弹簧;5—测杆如图8.2所示为一种悬臂梁弹簧组合式位移传感器。电阻应变式位移传感器的动态特性除与应变片有关外,主要决定于弹性元件刚度和运动部件的质量。

电阻应变式位移传感器的工作原理及应用

粘贴有电阻应变片的弹性元件,可构成位移传感器。弹性元件把接收的位移量转换为一定的应变值,而应变片则将应变值转换成电阻变化率,接在应变仪电桥中,实现位移测量。位移传感器所用弹性元件的刚度应当小,否则会因为弹性恢复力过大而影响被测物体的运动。位移传感器的弹性元件可采用不同的形式,最常用的是梁式元件。

图8.2 组合式位移传感器

1—悬臂梁;2—应变片;3—壳体;4—弹簧;5—测杆(www.daowen.com)

如图8.2所示为一种悬臂梁⁃弹簧组合式位移传感器。当测点位移传递给测杆5后,测杆带动弹簧4运动,使弹簧伸长,并使悬臂梁1产生变形。因此,测点的位移x为弹簧伸长量x2和悬臂梁自由端位移量x1之和,即x=x1+x2。设悬臂梁刚度为k1,弹簧刚度为k2,考虑到悬臂梁上的作用力和弹簧上的作用力相等,即x1k1=x2k2,则测点位移为

由式(8.1)可知,在悬臂梁自由端变形相同的情况下,组合式位移传感器可测位移量的范围扩大了(k1+k2)/k2倍。在测量较大位移时,弹簧刚度k2应选得很小,一般取k1/k2>10。目前,国内生产的组合式位移传感器有YWB⁃10型(量程10mm)和YW⁃10型(量程100mm)。

电阻应变式位移传感器的动态特性除与应变片有关外,主要决定于弹性元件刚度和运动部件的质量。

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