理论教育 弹性敏感元件的特性探究

弹性敏感元件的特性探究

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:灵敏度是指弹性敏感元件在单位力作用下产生变形的大小,在弹性力学中称为弹性元件的柔度。当载荷从某一数值变化到另一数值时,弹性敏感元件不是立即完成相应的变形,而是经一定的时间间隔逐渐完成变形的,这种现象称为弹性后效。造成这一现象的原因是由于弹性敏感元件中的分子间存在内摩擦。传感器的工作频率应避开弹性敏感元件的固有振荡频率,往往希望f0较高。

弹性敏感元件的特性探究

(1)刚度。刚度是弹性敏感元件在外力作用下变形大小的量度,一般用k 表示

式中,F 为作用在弹性敏感元件上的外力;x 为弹性敏感元件产生的变形。

(2)灵敏度。灵敏度是指弹性敏感元件在单位力作用下产生变形的大小,在弹性力学中称为弹性元件的柔度。它是刚度的倒数,用K 表示

在测控系统中希望K 是常数。

(3)弹性滞后。实际的弹性敏感元件在加/卸载的正反行程中变形曲线是不重合的,这种现象称为弹性滞后现象,它会给测量带来误差。产生弹性滞后的主要原因是:弹性敏感元件在工作过程中分子间存在内摩擦。当比较两种弹性材料时,应都用加载变形曲线或都用卸载变形曲线,这样才有可比性。(www.daowen.com)

(4)弹性后效。当载荷从某一数值变化到另一数值时,弹性敏感元件不是立即完成相应的变形,而是经一定的时间间隔逐渐完成变形的,这种现象称为弹性后效。由于弹性后效的存在,弹性敏感元件的变形始终不能迅速地跟上力的变化,所以在动态测量时将引起测量误差。造成这一现象的原因是由于弹性敏感元件中的分子间存在内摩擦。

(5)固有振荡频率。弹性敏感元件都有自己的固有振荡频率f0,它将影响传感器的动态特性。传感器的工作频率应避开弹性敏感元件的固有振荡频率,往往希望f0较高。

可以通过提高固有振荡频率来减少动态误差,但固有振荡频率会影响到元件的线性度和灵敏度,实际应用中必须根据测量的对象和要求,综合考虑。

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