力的检测

应力转换成应变ε，再根据电阻应变效应，由电阻应变
片将应变转换成电阻值的微小变化，通过测量电桥转
换成电压或电流的输出。
任务1 重量的检测
传 感 器 技 术 与 应 用
（d）
（e）
（f）
各种应变式电阻传感器的外形图
(a)箔式压力；(b)柱式；(c)悬臂梁式；(d)桥式；(e)轮辐式；(f)S型拉压式
任务1 重量的检测
技 体的重量进行检测。
术
与
应
用
任务1 重量的检测
传
资讯
感 器 技 术 与 应 用
力敏传感器是使用很广泛的一种传感器。它 是生产过程中自动化检测的重要部件。它的种类 很多，有直接将力变换为电量的如压电式、压阻 式等，有经弹性敏感元件或其它敏感元件变换后 再转换成电量的如电阻式、电容式和电感式等。 它主要用于两个方面：测力和称重。
与
应
弹性 敏感
用 元件
的基
（1）具有良好的机械特性（强度高、抗冲击、韧性好、疲劳强 度高等）和良好的机械加工及热处理性能。
（2）良好的弹性特性（弹性极限高、弹性滞后和弹性后效小 等）。
本要 （3）弹性模量的温度系数小且稳定，材料的线膨胀系数小且稳
求
定。
（4）抗氧化性和抗腐蚀性等化学性能良好。
任务1 重量的检测
与 应 用
采用S型结构，由于其载荷的作用点和支撑点在同一轴 线上，因此它的受力稳定，称重时，利用其弯曲变形， 产生信号。这种传感器拉压均可使用，应用于高湿度环
境，具有优越的抗扭、抗侧、抗偏载能力，输出对称性
好，精度高、结构紧凑等特点。适用于配料秤、料斗秤、
机电结合秤、吊钩秤等场所。
传
感 金属电阻应变片的结构 器
长期稳定性好、密封性能好、抗侧向力和抗偏载能力
强等特点。适用于各种汽车衡、轨道衡、料斗秤等场
所。
任务1 重量的检测
轮辐式传感器：
传 感 器 技
承载连接采用钢球或SR球面结构。有较好的自动复位 能力，有良好的抗侧抗偏载能力；高精度高灵敏，适用 于汽车秤，平台秤，料斗秤，轨道衡等电子衡器。
术 S型拉压式传感器：
技
金属电阻应变片的
术 结构如右图所示，它由
与 敏感栅、基体、覆盖层
应 （保护片）和引出线四
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用 部分组成
任务1 重量的检测
电阻应变式传感器原理框图
任务1 重量的检测
传 （1）敏感栅是转换元件，由金属丝、金属箔制成，它被 感 粘贴在基体上。通过基体把应变传递给它。 器 （2）基体起绝缘作用。（金属丝式应变片的结构图） 技 术 （3）覆盖层（保护片）起绝缘保护作用。 与 （4）引出线焊接于敏感栅两端，作连接测量导线之用。 应 用 电阻应变片有金属电阻应变片和半导体应变片两大类。
任务1 重量的检测
（一）测力传感器的弹性敏感元件 传 感 一、弹簧管压力表的组成：弹簧管是弹性敏感元件，它能 器 感受压力并产生自身的弹性变形。当被测压力作用于弹簧 技 管时，弹簧管便产生相应的变形，通过机械传动机构，使 术 标尺指针偏移角度，从而得到压力的数值。 与 应 用
弹簧管压力表的组成框图
金属电阻应变片又有丝式、箔式和薄膜式等结构形式。
任务1 重量的检测
（二）电阻应变式传感器
传 感 器
电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应，将力学 量转换为电信号的传感器。
技
术
与
应 工作原理：
用 1、电阻应变效应：
导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，其 电阻值也发生相应变化的现象称为电阻应变效应。
技
术
与 工作原理： 应 用 1、电阻应变效应：
导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，其 电阻值也发生相应变化的现象称为电阻应变效应。
任务1 重量的检测
（二）电阻应变式传感器
传
压力P
感
弹性敏感元件
电阻应变片
U或i 测量电桥
器
技
术
电阻应变式传感器原理框图
与 应 2、工作原理：
用
电阻应变式传感器是通过弹性敏感元件将外部的
中衡、料斗秤、汽车衡、轨道衡等场所。
任务1 重量的检测
传 悬臂梁式传感器：
感
它将箔式应变片贴在合金钢制作的弹性体的上下两面，
器
弹性体一端固定、一端加载，拉、压均可。具有精度
技
高、密封性好、易安装等特点。适用于电子秤、料斗
术
秤等小量程的称重场合。
与 应
桥式传感器：
用
采用了箔式应变片贴在合金钢弹性体上，具有精度高、
传
感弹 器性 技元 术件 与输 应入 用量
（1）变换力（力矩）弹性元件：等截面 柱式、悬臂梁、圆环式和等截面薄板等。
（2）变换压力弹性元件：弹簧管、波纹 管、膜片（力、压力均可以变换）等。
任务1 重量的检测
（二）电阻应变式传感器 传
感
电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应，将力学
器 量转换为电信号的传感器。
lim K
F dF
x0 x dx
（2）灵敏度：在单位力作用下弹性 S 1 dx
元件产生的变形。
K dF
任务1 重量的检测
（一）测力传感器的弹性敏感元件
传 感 器 技 术
三、弹性敏感元件的基本要求及类型：刚度和灵敏度表示了 弹性元件的软硬程度。元件越硬，刚度越大，单位力作用 下变形越小，灵敏度越小。当刚度和灵敏度为常数时，作 用力F与变形X成线性关系，此种元件称为线性弹性元件。
任务1 重量的检测
传 感 器
学习目标： 使学生了解称重传感器的组成、工作原
理及性能指标；称重测量电路的作用及性能。
技 学习重点：
术 （1）称重传感器的工作原理
与 （2）电桥测量电路的作用及分析。
应 用
学习难点 ： 称重传感器的工作原理。
任务1 重量的检测
＊任务提出：
传
感 器
在生活、生产中，常常需要对物
任务1 重量的检测
传
（三）压阻式传感器
任务1 重量的检测
（一）测力传感器的弹性敏感元件 传 感 二、弹性敏感元件的基本概念：物体在外力作用下改变原 器 来尺寸或形状的现象称为变形。如果变形后的物体在外力 技 去除后又恢复原来形状的变形称为弹性变形。具有弹性变 术 形特性的物体称为弹性元件。
与
应 用
（1）刚度：弹性元件产生单位变形 所需的力。
金属箔式压力传感器：
传
采用了箔式应变片贴在合金钢做的弹性体上，具有精
感 度高、温度特性好等特点。适用于电子皮带秤、配料
器 秤等场所。
技
术 柱式传感器：
与
将箔式应变片贴在合金钢制作的圆柱弹性体中段较细
应 的部位。这类传感器结构简单，加工容易，可拉、可
用 压或拉压两用，可承受很大的负载，具有长期稳定性
好、密封性好、灵敏度和精度较低等特点。适用于地