拉壓傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理

S型拉壓傳感器原理結(jié)構(gòu)：

根據(jù)骨外固定力測量的特點(diǎn)，傳感器原理結(jié)構(gòu)采用工藝成熟、對測量電路要求較低的電阻應(yīng)變力傳感器。傳感器關(guān)鍵部件之一的彈性體采用S型梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)受到壓力P時(shí)，從彈性體中心開口處上側(cè)梁的彎矩圖可以看出，沿X軸方向的彎矩有負(fù)到正的變化，而開口處下側(cè)梁的彎矩則相反。選擇合適的貼片位置和組橋方法，不僅可以抵消側(cè)向力輸出，還可以在不影響測量結(jié)果的情況下改變力作用點(diǎn)，這是骨外力測量所必需的。傳感器彈性體的規(guī)劃，主要是活絡(luò)長度，

此時(shí)，彎矩微型S梁拉壓力傳感器結(jié)構(gòu)安閑滾動(dòng)。此時(shí)，彎矩Mmax=PI2應(yīng)力位于彈性體中部長方孔的弧頂，即圖1中電阻應(yīng)變片R1,R2,R3,R4的粘貼部分，應(yīng)力emax=MW=3Pl1bh2(1)應(yīng)變Xmax=emaxE=3Pl1Ebh2(2)四個(gè)應(yīng)變片組滿足橋差動(dòng)電路，傳感器彈性體數(shù)據(jù)采用硬鋁合金，彈性模量E=70x103N/mm2。將相關(guān)尺寸代入(2)，得到10N時(shí)R1應(yīng)變X=54x10-6。

在拉壓力傳感器的工作過程中，我們會(huì)看到五個(gè)目標(biāo):線性度、活性度、滯后性、重復(fù)性和漂移性。線性描述的是傳感器輸入/輸出的實(shí)際函數(shù)與擬合直線之間的違背程度，其值是兩者之間的錯(cuò)誤與滿量程輸出值的比值。更好地理解活動(dòng)程度，是指輸出量的增加值(即增量)與導(dǎo)致增加值的相應(yīng)變量的增加值的比值，也是描述傳感器特性的重要目標(biāo)。滯后是指輸入量由大到小的變化，或由小到大的變化，形成兩個(gè)特性曲線的不相符度。

拉伸壓力傳感器通過力敏裝置檢測其受力的變化，并通過拉伸傳遞結(jié)構(gòu)傳遞力的物理信號(hào)。也就是說，當(dāng)彈性體發(fā)生彈性變形時(shí)，傳遞器的轉(zhuǎn)換元件(通常是電阻應(yīng)變片)也會(huì)發(fā)生變形，此時(shí)電阻應(yīng)變片的阻值會(huì)發(fā)生變化，這種變化會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出。

以數(shù)顯電子秤為例。其電路包括測量電路和信號(hào)擴(kuò)展電路。測量電路可以將電阻的電阻變量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，但這種信號(hào)往往是弱電信號(hào)，無法直觀準(zhǔn)確地反映變化的大小。通過擴(kuò)展電路，該信號(hào)可以擴(kuò)展并輸出數(shù)顯面板表。