拉力传感器 拉力传感器的工作原理及应用

拉力传感器的工作原理及应用

拉力传感器是属于称重传感器系列的，它可以将物理信号转换为电信号以便进行准确测量。拉力传感器也叫做电阻应变式传感器。拉力传感器的结构简单、测量范围广、 精准度高，能够适应各种恶劣条件。一、拉力传感器工作原理拉力传感器基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。考虑到使用地点的加速度和空气浮力对转换的影响，拉力传感器的性能指标主要有：线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性等。拉力传感器的优点是精度高，测量范围广，寿命长，结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱，但可采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。

二、拉力传感器的应用1、建筑行业：拉力传感器，集电动机、减速机和钢丝绳卷筒等一体的小型起重设备，大多数还带有行走小车，配合单梁桥式或门式起重机，组成一个完整的起重机械。它是工矿企业，仓储码头等场所必备的起重设备。由于起重机在使用的过程中需要起吊不同吨位的重物，因此就需要配备一套拉力传感器系统对起吊重物进行实时监控，以便当前工作状况做出判断，做出相应的声光指示如正常起重状态，满载状态，超载状态等等。2、运动器材：运动器材中拉力机采用机电一体化设计，主要由拉力传感器、变送器、微处理器、负荷驱动机构、计算机及彩色喷墨打印机构成。高精度电子调速电动机可设置无级试验速度。各集成构件间均采用插接方式联接。落地式机型，造型涂装均充分考虑了现代工业设计，人体工程学之相关原则。3、实验机设备：计算机显示器全程显示试验过程、曲线，微机自动传输试验设置与试验数据。用户可按各自要求修改试验报告，输出标准报告。通过对成组试验曲线的迭加分析，可准确掌握质量调控参数。多方式的数据查询功能，可使管理者清晰把握质量控制发展变化趋势。特别设计的软件功能更能使试验者定量掌握试验材料应用过程中关键点的状态参数，准确进行工艺调整与生产控制。

三、安装使用时注意事项1、拉力传感器要轻拿轻放，尤其对于用合金铝材料作为弹性体的小容量传感器，任何振动造成的冲击或者跌落，都很有可能造成很大的输出误差。2、设计加载装置及安装时，应保证加载力的作用线与拉力传感器受力轴线重合，使倾斜负荷和偏心负荷的影响减至最小。3、在水平调整方面。如果使用的是单只拉力传感器的话，其底座的安装平面要使用水平仪调整直到水平;如果是多个传感器同时测量的情况，那么它们底座的安装面要尽量保持在一个水平面上，这样做的目的，主要是为了保证每个传感器所承受的力量基本一致。4、按照其说明中拉力传感器的量程选定，来确定所用传感器的额定载荷。5、传感器的底座安装面应尽可能的平整和清洁，没有任何油污或者胶膜等存在。安装底座本身应具备足够的强度和刚性，通常要求高于传感器本身的强度和刚度。6、传感器外壳、保护盖板、引线接头均经密封处理，用户不准打开。7、为防止化学腐蚀.安装时宜用凡士林涂抹拉力传感器外表面。应避免阳光直晒和环境温度剧变的场台使用；8、在无法避免时，应加装防护或缓解装置。9、为防止大电流直接窜过传感器本体而损坏传感器，禁止在传感器安装后进行电焊作业。10、在拉力传感器加载装置两端，加接铜编织线做的旁路器。11、电缆线不宜自行加长，在确实需加长时应在接头处锡焊，并加防潮密封胶。12、在拉力传感器周围，最好采用一些挡板把传感器罩起来。这样做的目的可防止杂物掉进传感器的运动部分，影响其测量精度。13、传感器的电缆线，应远离强动力电源线或有脉冲波的场所，无法避竞时，应把拉力传感器的电缆线单独穿入铁管内，并尽量缩短连接距离。14、拉力传感器虽然本身具备一定的过载能力，但在安装和使用过程中应尽量避免此种情况。有时短时间的超载，也可能会造成传感器永久损坏。15、在高度精度使用场合，应使拉力传感器和仪表在预热30分钟后使用。

传力传感器BAB-(FB)-5MT：电阻应变式拉力传感器工作原理

电阻应变式拉力传感器 是一种常用的力传感器，其工作原理基于电阻应变效应。当受力作用在电阻应变器上时，电阻应变器会产生形变，导致其内部的电阻值发生改变。这种改变的电阻值可以被测量并用来计算受力的大小。

具体来说，电阻应变效应是指当材料受到外力作用时，材料的形状和尺寸会发生变化，从而导致电阻值发生变化。在电阳应变式拉力传感器中，通常使用的是一种特殊的金属或半导体材料，该材料在受到拉力作用时会发生微小的形变，从而导致其电阻值的变化。

电阻应变式拉力传感器通常由四个电阻组成，这些电阻被安装在一个弹性体上，当受到拉力作用时，弹性体会发生形变导致电阻的值发生变化。这四个电阻按照一定的布局方式连接成一个电桥电路，通过测量电桥的输出电压变化，可以计算出受到的拉力大小。

总的来说，电阻应变式拉力传感器通过测量受力导致的电阻值变化，将力的大小转换为电信号输出，从而实现对力的测量。这种传感器结构简单、稳定可靠，被广泛应用于各种领域，如工业自动化、航空航天、汽车工程等。

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