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拉力机的测力传感器是怎样“工作”的?

浏览次数:39发布日期:2021-11-22
   拉力机作为一款被各行业广泛应用的试验设备,是用来对各种金属、非金属及复合材料进行力学性能测试和分析研究的,拉力机采用微型直流伺服电动机为动力源,单片微机实时显示试验数据和试验状态,对试验过程的控制是通过单片机自动控制来实现的,可自动计算出被实验材料的大实验值、断裂值等数据。
  拉力机对力值的测量是经过测力传感器、扩大器和数据处置系统来完成测量。从力学资料上得知,在小变形前提下,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,也与弹性的变构成正比。以S型传感器为例,当传感器遭到拉力P的效果时,因为弹性元件外表粘贴有应变片,由于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,即可经过测出其输出电压,然后测出力的大小。
  拉力机的测力传感器弹性体为S型双弯曲梁结构,此结构应用电阻应变原理,将4个电阻应变片分别粘贴在适当的位置,如梁的上下表面,组成惠斯登电桥。惠斯登电桥是一种由4个电阻组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置,4个电阻组成一个方形。
  拉力机的测力传感器基于这样的一个工作原理:
  弹性体在外力的作用下产生形变,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换原件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或者减小),在经相应的测量电路吧这一电阻转换为电信号(电压或者电流),从而完成将外力转换为电信号的过程。
  电阻应变片的原理是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为“应变效应”。
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