一、基本原理

一、基本原理

(1)应变式压力传感器的传感原理:它是在圆筒状弹性钢体上粘贴电阻应变片来感受其筒体受压力带来的变形(应变),由此建立力与应变的关系,并以此系数作为标定值。

(2)通常压力传感器是以全桥的方式接入电阻应变仪以测得在力作用下的应变值。在圆筒状弹性钢体上布置8个应变片,为消除因施加荷载偏心而产生附加弯曲的影响,采用沿周边和轴向对称粘贴应变片的方式,并将此8个应变片以全桥方式接入电阻应变仪的惠斯登电桥(图2-5)。由电阻应变仪桥臂特性得

此法提高了电阻应变仪桥路输出信号灵敏度2(1+μ)倍(其中μ为该压力传感器材料的泊松比),温度补偿为互补而自动完成,且消除了因轴向力偏心引起的影响。另外,由式(2-1)可知:ε与εN成正比,也即:ε与压力传感器所受力N成正比。

图2-5 应变式压力传感器电阻应变片布置及电阻应变仪桥路连接图

(3)确定应变式传感器A、B、C、D四个接线端的原理:可先令传感器4个接线端中任一接线端为A,再任意取一接线端,测量其阻值并记下,而后将所令的A不放,再取另一接线端,测量其阻值并记下。两个接线端都与A量测了一次阻值。阻值较大的接线端为C,阻值较小的接线端为B,剩下的接线端即为D。确定了传感器4个接线端A、B、C、D,即可按此接入电阻应变仪上标明的A、B、C、D接线端组成一全桥。

A、B端测得的是小阻值,A,C端测得的是大阻值,这是因为从应变式荷载传感器共引出4个导线端。应变式荷载传感器电阻应变片的阻值以300Ω为例,则A、B端,A、C端的电阻值计算示意图如图2-6所示,RAB、RAC分别为

可见:RAC>RAB。故A、B端测得的是小阻值,A、C端测得的是大阻值。

图2-6 应变式荷载传感器接线端间电阻值计算示意图

另外,若要改变输出极性,可将原来确定的A、C调换即可。因为从图2-7可见A、C即提供桥压的正负极。

图2-7 应变式荷载传感器电桥接线图