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文档简介

8.3.4.2电阻应变式力传感器静态和动态力测试广泛应用由应变片与弹性元件组成的力传感器。常用的弹性元件有柱式、梁式、环式、轮辐等多种形式。(1)柱式弹性元件柱式弹性元件分为实心和空心两种。在外力作用下，若应力在弹性范围内，则应力和应变成正比关系，即(8.3-17)NaF(8.3-17)E二—=—= ；EAE式中F——作用在弹性元件上的集中力;E——材料弹性模量；A——圆柱的横截面积。由式(8.3-17)可知，若想提高灵敏度，必须减小横截面积A。但A的减小受到允许应力和线性要求的限制，并且A越小，对横向力干扰越敏感。因此，在小集中力测量时，多采用空心圆柱(圆筒)式弹性元件。在同样横截面积情况下，空心圆柱式的横向刚度大，横向稳定性好。空心圆柱弹性元件的直径也要根据允许应力计算，由(8.3-18)4%有D>—(8.3-19)式中D——空心圆柱的外径；d——空心圆柱的内径。由材料力学可知，当高度与直径的比值H/D>>1时，沿中间断面上的应力状态和变形状态与其端面上作用的载荷性质和接触条件无关。为了减少端面上接触摩擦和载荷偏心对变形的影响，一般应使H/D>>3。但是高度H太大时，弹性元件固有频率降低，横向稳定性变差。为此实心和空心弹性元件高度弓和Hk分别取%>2D^lH£>D-d^(8.3-20)式中£——应变片基长。1®I图1®I图8.3-7柱式弹性元件的布片组桥弹性元件上应变片的粘贴和电桥连接，应尽可能消除偏心和弯矩的影响，一般将应变片对称地贴在应力均匀的圆柱表面中部，如图8.3-7柱式弹性元件上的布片组桥所示，纵向应变片R和R，R和1 3 2R4串联，且处于对臂位置，以减小弯矩的影响。横向粘贴的应变片具有温度补偿作用。柱式力传感器可以测量0.1〜3000吨的载荷，常用于大型轧钢设备的轧制

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