拉力測試傳感器是一種將物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量電信號輸出的裝置,廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗中。其核心結(jié)構(gòu)包含力敏器件和兩個拉力傳遞部分。力敏器件中含壓電片、壓電片墊片,后者包含基板部分和邊緣傳力部分。其工作原理基于彈性體(彈性元件、敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在其表面的電阻應變片(轉(zhuǎn)換元件)隨同變形,阻值發(fā)生變化,再經(jīng)測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成外力到電信號的轉(zhuǎn)換。
拉力測試傳感器具有諸多優(yōu)點,如精度高、測量范圍廣、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。不過,它對于大應變有較大的非線性,輸出信號較弱,但可采取一定補償措施。
1、溫度補償系統(tǒng)
作用:修正溫度變化引起的零點漂移和靈敏度變化。
實現(xiàn)方式:
內(nèi)置溫度傳感器(如熱敏電阻)實時監(jiān)測環(huán)境溫度。
通過軟件或硬件算法調(diào)整輸出信號。
2、校準與標定模塊
功能:確保測量精度,定期校準傳感器輸出與標準力的對應關(guān)系。
方法:
砝碼加載:使用已知重量施加標準力。
電子校準:通過標準力發(fā)生器(如液壓/氣壓裝置)自動標定。
3、抗干擾設計
電磁屏蔽:金屬外殼或鍍層防止外部電磁干擾(如工業(yè)環(huán)境中的變頻器噪聲)。
接地設計:消除共模干擾,保障信號穩(wěn)定性。