力、力矩检测

时间:2023-03-15作者:佚名
1. 柱形或筒形弹性元件
如图1所示,这种弹性元件结构简单,可承受较大的载荷,常用于测量较大力的拉(压)力传感器中,但其抗偏心载荷和测向力的能力差,制成的传感器高度大。应变片在柱形和筒形弹性元件上的粘贴位置及接桥方法如图1所示。
力、力矩检测
图1 柱形和筒形弹性元件组成的测力传感器
若在弹性元件上施加一压力p,则筒形弹性元件的轴向应变εL为
力、力矩检测
用电阻应变仪测出的指示应变为
ε=2(1 μ)εL (4-21)
式中: ;
p——作用于弹性元件上的载荷; 
E——圆筒材料的弹性模量; 
μ——圆筒材料的泊松系数; 
A——筒体截面积,A=π(D1-D2) 2/4。其中,D1为筒体外径, D2为筒体内径。
2. 梁式弹性元件
(1) 悬臂梁式弹性元件
它的特点是结构简单,容易加工,粘贴应变片方便,灵敏度较高,适用于测量小载荷的传感器。
图2所示为一截面悬臂梁弹性元件,在其同一截面正反两面粘贴应变片,组成差动工作形式的电桥输出。
力、力矩检测
图2 悬臂梁式测力传感器示意图
若梁的自由端有一被测力p,则应变片感受的应变为
力、力矩检测
电桥输出为
USC=KεU 0 (4-23)
式中: ;
l——应变计中心处距受力点距离; 
b——悬臂梁宽度; 
h——悬臂梁厚度; 
E——悬臂梁材料的弹性模量; 
K——应变计的灵敏系数。
(2) 两端固定梁
这种弹性元件的结构形状、参数以及应变片粘贴组成桥的形式如图3所示。它的悬臂梁刚度大,抗侧向能力强。粘贴应变片感受应变与被测力p之间的关系为
力、力矩检测
它的电桥输出与式(4-23)相同。
力、力矩检测
图3 两端固定式测力传感器示意图
(3) 梁式剪切弹性元件
与梁式弹性元件相比,它的线性好、抗偏心载荷和侧向力的能力大,其结构和粘贴应变片的位置如图4所示。
力、力矩检测
图4 梁式剪切型测力传感器示意图
粘贴应变片处的应变与被测力p之间的关系近似为
力、力矩检测
式中: G为弹性元件的剪切模量;b和h为粘贴应变片处梁截面的宽度和高度。
3. 扭矩测量
图5为电阻应变转矩传感器。应变片感受的应变与被测试件的扭矩MT的关系如下式:
MT=2GWT (4-26)
式中: G=E/2(1 μ)为剪切弹性量;
WT为抗扭截面模量,实心圆轴的WT=πD 3/16,
空心圆轴的WT=πD3(1-α 4)/16,α=d/D,
d为空心圆柱内径,D为外径。 
力、力矩检测
图5 转矩传感器示意图

相关阅读

变频器驱动电机的常见问题及现场解决对策

变频器凭借调速精准、节能高效的优势,已成为工业生产中电机驱动的核心设备,能有效规避电机缺相、过载等传统故障,但其输出的高频高压PWM调制波,与工频供电环境差异显著,易给电机...
2026-04-13
变频器驱动电机的常见问题及现场解决对策

什么是三相交流电?相电压和线电压有什么区别?

什么是三相交流电?相电压和线电压有什么区别? 说到三相交流电可能有些人陌生,因为三相交流多都是工业人用得多。 但说到单相交流电应该基本都懂,因为我们日常生活中用的电...
2023-06-27
什么是三相交流电?相电压和线电压有什么区别?

星三角降压启动电路PLC接法

今天介绍的是星三角降压启动电路,从图中我们可以看到,KM1KM2KM3三个接触器。 现在我们来思考,这个电路能实现星三角降压启动吗?大家可以下去思考一下。 我们现在来具体介绍星...
2023-03-29
星三角降压启动电路PLC接法

交流接触器​能用在直流电路中吗?​直流接触器能用电交流电路中吗?

在电气控制系统中,交流接触器和直流接触器都起着至关重要的作用。然而,一个常常引发讨论的问题是:交流接触器通直流电能正常工作吗?直流接触器通交流电能正常工作吗? 一、交流接...
2024-09-03
交流接触器​能用在直流电路中吗?​直流接触器能用电交流电路中吗?

变压器的铜损和铁损分别是什么

变压器,作为电压变换和功率传输的主要设备,不管是在电力系统还是在电子电路中,其应用都非常广泛。而变压器在运行过程中,总会伴随着损耗的产生,其中,变压器的损耗主要分...
2023-06-27

热销商品

德国进口雅马哈风力灭火机大功率手提森林灭火器落叶工地吹雪机汽

德国进口雅马哈风力灭火机是一款高效、可靠的森林灭火和清理设备。它拥有大功率风机,能够迅速吹散落叶、杂草和积雪,有效清理工地和森林地面。这款灭火机采用先进技...
¥ 692.5

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

电位器旋钮电流调节螺帽直流逆变电焊机二保焊送丝机通用旋钮B102

电位器旋钮电流调节螺帽适用于直流逆变电焊机和二保焊送丝机,是一款通用的旋钮B102。该旋钮采用优质材料制造,具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点,能够长时间稳定运行...
¥ 0.7

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目