電阻應變傳感器的研發(fā)及應用

電阻應變傳感器的工作原理是基于四個基本的轉換環(huán)節(jié):力(重力)-應變(e)-電阻變化(δR)-電壓輸出(δU)。由于金屬材料的應變效應(即金屬導線，當其拉長時，電阻增大，當壓縮時，電阻減小。第一代電阻應變傳感器代電阻應變傳感器。經過不斷的努力和完善，應變傳感器的設計技術和工藝技術成熟，測量精度和可靠性日益提高。到目前為止，它已經應用于幾乎所有的稱重領域和各種測力領域。

應變傳感器的另一個廣泛應用領域是力值測量。更準確地說，它廣泛應用于基于質量的各種導出測量。例如力(N)、壓力(Pa或MPa)、密度(g/cm3或kg/cm3)、扭矩()等。在過去的幾年里，人們已經習慣了負載傳感器(Load-cell)或稱重傳感器(Weighingcell)的名稱。就其本質而言，這兩種含義相同的傳感器都是基于質量(KG)。理論上，表征實體性質的質量與上述導出量無關，但從測量技術的角度來看，它是密切相關的。起義，質量不能直接測量。利用地球重力場質量的力效應進行精確測量，重量本身是指地球與物體之間引力的力學量。所以在這一點上，負荷傳感器和測力傳感器是相似的。第二，力是向量，不是材料的性質，所以力的標準器是從質量標準器導出的。雖然兩者關系如此密切，但測力傳感器作為電阻應變傳感器的平行分支，在測量范圍、誤差帶表示、工作溫度、載荷特性、設計剛度和固有頻率等方面都有其特殊要求。在力值測量的許多場合，被測力值有時遠比重力復雜，要求測力傳感器輸出被測力值的每個力值分量對應的地電信號，因此結構和電子線路比稱重傳感器復雜。而且被測力值往往是時間函數(shù)，頻率從幾赫到幾千赫不等。為使幅頻特性不失真，傳感器本身的自振頻率已成為測力傳感器的重要技術參數(shù)。

隨著電子衡器生產水平的提高和應用的日益普及，電子衡器的檢定規(guī)程和產品標準日益完善，并列測力傳感器的確切定義和統(tǒng)一的檢定規(guī)程和標準有待建立。鑒于上述原因，本書不應分類過細，而應在測力傳感器范圍內闡述一些與力或無關的物理量。利用電阻應變測力傳感器獲取力值信息具有以下優(yōu)點:轉換元件體積小、反應快、真小、測力范圍寬(幾千克到幾千噸)、效率高、使用方便、信號傳輸遠距離、與現(xiàn)代計算機配套。由于電阻應變傳感器在測力領域的應用，力值測量技術正在激發(fā)這一深刻變化。

早在20世紀50年代，鋼鐵工業(yè)就將力傳感器作為軋制力的檢測元件應用于軋機的監(jiān)測系統(tǒng)。

近年來，其他工業(yè)部件也使用力傳感器作為生產過程中力值的監(jiān)測部件，解決了許多傳統(tǒng)工藝問題。

早年，航空工業(yè)部門利用力傳感器研究了風洞中各種飛機模型的力學特性。

金屬切削機床研究所使用力傳感器測量車削力、鉆削力、磨削力和銑削力。

農業(yè)機械研究所使用的力傳感器研究農具耕作的應力狀況。

連續(xù)灌入的雙橋靜態(tài)觸摸探頭已廣泛應用于工程建設部門，以便快速了解土層的結構和性能。扭矩傳感器作為裝配線上自動工裝設備的一次元件，市場需求廣闊。近年來，測力傳感器作為測力儀器中的關鍵部件的需求日益增加。從大公里設備到微型家電，有效公里的實測可以為設備本身的改進提供數(shù)字依據(jù)。

在船舶牽引力、錨鏈拉力、樁基錘擊貫入力、樁基長期承載力等工程試驗中，需要數(shù)百噸甚至數(shù)千噸的大力傳感器，而生物醫(yī)學工程的基礎研究和臨床試驗需要幾毫牛的力傳感器。

機械材料試驗機越來越被電子和數(shù)字材料試驗機所取代。由于力傳感器生產水平的提高，精心生產的力值比對傳感器的綜合誤差已經達到，因此力傳感器已經廣泛應用于力值比對和力值傳遞的工具。近幾年來，50t,100t,2000t力值比對標定設備已成功開發(fā)并投入生產和使用。

電阻應變傳感器作為傳感技術的重要分支，作為國民經濟中規(guī)模相當大、部分進入國際市場的新興產業(yè)，受到政府各部門的重視。

在人類設備進入信息時代的今天，我們必須盡快普及傳感器技術，尤其是應用技術。傳感器產品的應用開發(fā)不僅可以提高工業(yè)自動化水平，還可以進一步促進傳感器技術的提高和傳感器行業(yè)的繁榮。

深圳力準傳感技術有限公司是一家專業(yè)生產高精度測力傳感器、微型測力傳感器、稱重傳感器、拉壓力傳感器的綜合技術創(chuàng)新企業(yè)。

公司主要生產各種稱重、測力、壓力、扭矩傳感器等千余種產品。稱量范圍小至幾克，大至1000多噸；具有高、中、低溫傳感器，適用于各種惡劣環(huán)境下的高防護等級傳感器。廣泛應用于航空航天、汽車制造、紡織、電子、油田、化工、機械加工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、交通、建材等領域的自動化工程檢測和過程控制。

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