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文档简介

1、第三章 传感器中的弹性敏感元件,3.1引言 弹性敏感元件：把被测参数由一种物理状态（如：力、力矩、压力）变换为另一种所需要的相应物理状态（如：应变、位移） 3.2弹性敏感元件的基本特性 3.2.1弹性特性 指作用在弹性敏感元件上的外力与其引起的相应变形之间的关系，可由刚度或灵敏度表示 一、刚度 弹性敏感元件在外力作用下抵抗变形的能力，即：,k = dF /dx (3-1) 式中：F作用在弹性元件上的外力； x弹性元件产生的变形； 二、灵敏度 F Sn= dx / dF (3-2) 3.2.2弹性滞后 F x F x x,3.2.3弹性后效 F F0 3.2.4固有振动频率 f=(2)-k/me

2、 (Hz) (3-3) x2 x1 x0 x 3.3弹性敏感元件的材料 3.4弹性敏感元件的特性参数计算 F 3.4.1弹性圆柱（实心和空心） =F(cos -sin ) /A (3-4) =F(cos -sin ) /AE (3-5) 在轴向（ =0）产生的应力、应变为： =F/A ； =F/AE F,在横向（ =90）产生的应力、应变为： =- F/A ； = - F/AE 柱形弹性元件的固有频率f0为： f0 =(0.249/l) E/ (3-6) 3.4.2悬臂梁 一、等截面梁 x F x处的应变为： x=6F (l-x)/EAh (3-7) l h 悬臂梁自由端的挠度（位移）为： y

3、=4l F/E bh (3-8) 等截面悬臂梁的固有频率f0为： b f0 =(0.162h/l)E/ (3-9) 二、变截面梁（等强度梁）,等强度梁各点的应变值： =6lF/Eb0h (3-10) F 其自由端的挠度： h Y=6lF/ Eb0h (3-11) l 3.4.3圆形膜片和膜盒 b0 R R/3 拉 压,在压力P的作用下，中心最大挠度为： ymax=3(1-)RP/16Eh (3-12) 在半径为r处膜片的应变值： r=3(1-) (R-3r)P/8Eh (3-13) 圆形平膜片的固有振动频率： f0 =(0.492h/R)E/ (3-14) 3.4.4薄壁圆筒 筒壁在轴线方向的拉应力为 ： l x= r0P/2h (3-15) 筒壁在圆周方向的拉应力为： p x x = r0P/h (3-16) 对应的应变值为： x= r0(1-2) P/2Eh (3-17),r= r0(2-) P/2Eh (3-18)

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