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传感器知识

轴销传感器实际上就是一根承受剪力作用的空心截面圆轴,双剪型电阻应变计粘贴在中心孔内凹槽中心的位置上,有两种组桥测量方式,即两个凹槽处的双剪型电阻应变计共同组成一个惠斯通电桥,或分别组成惠斯通电桥再并联进行测量。轴销剪切式称重传感器结构简图如图1所示。

轴销传感器具有如下特点:
1. 弹性元件为一整体空心截面圆轴,结构紧凑,几何外形简单,容易加工出很高的尺寸和形位精度;
2. 空心截面具有很强的抗扭转、抗弯曲能力,并且轴销中性轴处的应力最大;
3. 当空心截面轴销承受垂直和水平弯曲时,弯矩为零的截面在同一截面;
4. 当设计较大容量的轴销传感器时,中心孔也较大,双剪型电阴应变计可以粘贴在孔内,即得到很好的保护又可以实施抽真空充惰性气体密封工艺;
5. 与相关承力部件组装容易,使用方便。
轴销传感器的缺点是生产工艺难度大,需要较多的专用工具与装备。
受力与理论
轴销传感器可以简化为两端简支中间受一集中载荷尔蒙P作用的空心截面梁,其力学模型和空心截面如图2所示。
轴销传感器的输出受很多因素影响,主要有轴销中心孔的直径d,凹槽的最小直径D,负销与支撑之间的间隙,支撑的硬度和双剪型电阻应变计的尺寸等,在结构设计与计算时应认清相互的关系,作到尺寸选择最佳化以保证轴销传感器性能波动最小。

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