拉力測(cè)試傳感器是一種將物理信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量電信號(hào)輸出的裝置,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科研實(shí)驗(yàn)中。其核心結(jié)構(gòu)包含力敏器件和兩個(gè)拉力傳遞部分。力敏器件中含壓電片、壓電片墊片,后者包含基板部分和邊緣傳力部分。其工作原理基于彈性體(彈性元件、敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)隨同變形,阻值發(fā)生變化,再經(jīng)測(cè)量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成外力到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
拉力測(cè)試傳感器具有諸多優(yōu)點(diǎn),如精度高、測(cè)量范圍廣、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。不過(guò),它對(duì)于大應(yīng)變有較大的非線(xiàn)性,輸出信號(hào)較弱,但可采取一定補(bǔ)償措施。
1、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)
作用:修正溫度變化引起的零點(diǎn)漂移和靈敏度變化。
實(shí)現(xiàn)方式:
內(nèi)置溫度傳感器(如熱敏電阻)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度。
通過(guò)軟件或硬件算法調(diào)整輸出信號(hào)。
2、校準(zhǔn)與標(biāo)定模塊
功能:確保測(cè)量精度,定期校準(zhǔn)傳感器輸出與標(biāo)準(zhǔn)力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
方法:
砝碼加載:使用已知重量施加標(biāo)準(zhǔn)力。
電子校準(zhǔn):通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)力發(fā)生器(如液壓/氣壓裝置)自動(dòng)標(biāo)定。
3、抗干擾設(shè)計(jì)
電磁屏蔽:金屬外殼或鍍層防止外部電磁干擾(如工業(yè)環(huán)境中的變頻器噪聲)。
接地設(shè)計(jì):消除共模干擾,保障信號(hào)穩(wěn)定性。