上海交通大学：《检测技术基础 Fundamentals of Test & Measurement Technology》课程教学资源_检测技术B_4.3.1力学量检测技术

4.3力学量检测技术 4.3.1力/压力检测技术 -将力转换为其他物理量 电阻应变式：力→应变 压电式：压电效应 压磁式：压磁效应 电容式：力→位移 压力传感器 加速度传感器

--- 将力转换为其他物理量 加速度传感器 4.3.1 力/压力检测技术 4.3力学量检测技术 电阻应变式：力→ 应变 压电式：压电效应 压磁式：压磁效应 电容式：力 → 位移

一、电阻应变式力传感器 ●使用最多的测力传感器 ●结构简单、制造方便和精度高等特点 ·适合静态和动态测量 ●测力：10-2~107N ●压力：103~10Pa ●加速度：可达103级m/s2

z使用最多的测力传感器 z结构简单、制造方便和精度高等特点 z适合静态和动态测量 z测力：10-2~107N z压力： 103~108Pa z加速度:可达103级m/s2 一、电阻应变式力传感器

工作原理 。利用粘贴有电阻应变片的弹性体在外 力作用下产生应变来工作 ●外力→弹性体的应变→电阻应变片的 △R电桥电路→电量

工作原理 z利用粘贴有电阻应变片的弹性体在外 力作用下产生应变来工作 z外力→弹性体的应变→电阻应变片的 △R →电桥电路→电量

弹性元件在传感器中的作用 ●弹性变形：外力去掉后，物体又能完全 恢复其原来的尺寸和形状的变形 ●弹性元件：具有弹性变形特性的物体 ●弹性（敏感）元件首先把力、压力或力 矩变换成相应的应变或位移，然后由各种 形式的转换元件将其变换成电量 ●弹性支承导向

●弹性变形：外力去掉后，物体又能完全 恢复其原来的尺寸和形状的变形 ●弹性元件：具有弹性变形特性的物体 ●弹性（敏感）元件首先把力、压力或力 矩变换成相应的应变或位移，然后由各种 形式的转换元件将其变换成电量 ●弹性支承导向 弹性元件在传感器中的作用

常用的弹性敏感元件 ●弹性圆柱 ●悬臂梁 ·扭转棒（测力矩） ●圆形膜片和膜盒（压力） ●弹簧管(C型，压力) ●波纹管 ●薄壁圆筒（压力）

z 弹性圆柱 ●悬臂梁 ●扭转棒（测力矩） ●圆形膜片和膜盒（压力） ●弹簧管（C型，压力） ●波纹管 ●薄壁圆筒（压力） 常用的弹性敏感元件

看 (c) (d) (e) (a) (b) 图5-12弹性元件示意图 (a)单图弹簧管；(b)多图弹黄管：(c)弹性膜片；(d)膜盘：(e)波纹管

金属应变片 由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成 引线 盖层基片 基长 电阻丝式敏感幅

由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成 基长 金属应变片

应变片种类 1丝栅式应变片： ·回线式 短接式 •双金属敏感栅 自补偿应变片

1.丝栅式应变片: • 回线式 •短接式 •双金属敏感栅 自补偿应变片 应变片种类

2.箔式应变片：

2.箔式应变片：

3.半导体应变片： 中⊙

3.半导体应变片：