系统总体设计方案及实现方框图如图1-2所示:
![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image001.gif)
图1-2 系统总体框图 三、理论分析与计算
1、金属应变片式传感器
金属应变片可以将试件上的应变变化转换成电阻变化。测量臂在载重时会发生形变,引起应变片金属丝的轴向应变。设有一根长度为L,截面积为S,电阻率为 的电阻丝,其阻值为R。 R= L/S 两边取对数得㏑R=㏑ +㏑L-㏑S
两边微分得 ![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image005.gif)
=2![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image009.gif) ( 为径向应变 , 为轴向应变 )
由《材料力学》知道,轴向应变 与径向应变 存在下列关系
=-![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image019.gif) ![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image017.gif)
根据实验结果 ![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image021.gif)
又 ![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image023.gif)
![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image025.gif) 由此得 ![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image027.gif)
综合上述各关系得:
![](http://file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/02/clip_image029.gif) 可见应变片的应变和电阻相对变化呈比例关系,通过全桥电路使输出电压和电阻的相对变化呈线性关系,所以实现了载重和输出电压的线性关系。 |