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測力傳感器應該如何保證其精度

文章出處:創(chuàng )始人人氣:發(fā)表時(shí)間:2023-08-15 13:36:02

  在機械部件或部件的設計過(guò)程中,通常認為應力(應變)是規則分布在部件或部件上的。如果部件或部件的截面形狀沒(méi)有改變,則無(wú)需考慮應力(應變)分布不規則的問(wèn)題。事實(shí)上,在機械零件或部件的設計中,并不是不考慮應力(應變)的不規則分布,而是通過(guò)強度計算中的安全系數來(lái)包括應力(應變)。

  對測力傳感器而言,它是通過(guò)電阻應變片測量彈性體上貼片部分的應變來(lái)測量被測力的大小。如果要保證貼片部分的應力(應變)與被測力保持嚴格的對應關(guān)系,其實(shí)就是要保證貼片部分的應力(應變)在測力傳感器受力時(shí)按照一定的規律分布在彈性體上。彈性體貼片部位的應力(應變)分布在實(shí)際應用中影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。

  彈性體應力條件的變化是指當彈性體應力的大小保持不變時(shí),力的作用點(diǎn)發(fā)生變化,或者彈性體與相鄰承載構件和承載構件之間的接觸條件發(fā)生變化。若在設計彈性體結構時(shí),不能考慮這種情況,則可能導致彈性體上應力(應變)分布的不規則變化。

  當簡(jiǎn)式測力傳感器上下端面受力均勻時(shí),彈性體貼片部分整個(gè)圓周上的應力(應變)分布均勻。當上端面和下端面上的應力發(fā)生變化時(shí),兩端面上的應力作用不再均勻分布。此時(shí),彈性貼片周?chē)系膽Γ☉儯┓植际遣豢深A測的。若氣缸測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大,彈性體貼片周?chē)膽Γ☉儯┗揪鶆蚍植?。然?在實(shí)際應用中,測力傳感器通常很少提供大的安裝空間位置,因此很難使氣缸測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大。彈性體貼片周?chē)膽Γ☉儯┓植疾痪鶆?分布不均勻隨彈性體應力的變化而變化。在這種情況下,彈性體貼片部位的應力(應變)不能與被測力保持嚴格的對應關(guān)系,會(huì )造成明顯的測力誤差。

  為了減少彈性體受力條件變化造成的測力誤差,一些傳感器設計師采用增加筒式測力傳感器彈性體上貼片數的方法,盡可能測量彈性體上貼片周?chē)鷳Γ☉儯┓植疾痪鶆虻那闆r。這種處理方法具有一定的效果,可減少彈性體受力條件變化引起的測力誤差。然而,這種方法畢竟是一種被動(dòng)的方法。補丁數量的增加總是有限的。仍然很難測量彈性體上補丁周?chē)鷳Γ☉儯┓植疾痪鶆虻那闆r,測力誤差的減小程度不夠顯著(zhù)。

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