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高精度剪切梁式称重传感器弹性体的设计和计算
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2008-10-19
王艳
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电阻应变式称重传感器由弹性体、外壳和应变计等组成，弹性体是高精度称重传感器的基础，而应变计是传感器的核心。
电阻 应 变 式传感器弹性体的形式繁多、结构复杂。设计高精度称重传感器必须根据它的量程大小、精度高低对其弹性体的几何形状、材料进行合理的设计和选择，并使其具有良好的自然线性、输出灵敏度高、抗侧向能力强、结构简单、易于密封、加工容易等。高精 度 剪 切梁式称重传感器具有很高的精度和稳定性，有很强的抗侧向能力和较小的安装尺寸，坚固可靠，经久耐用，受力点位置变化对输出信号影响很小，因此，特别适用于汽车衡、电子轨道衡以及各种高精度的电子秤。
1 剪切梁式称重传感器的工作原理
剪切 梁 式 称重传感器的弹性体受力的作用后，需要测量的不是其正应力，而是由剪切力引起的切应力。但切应力本身是测量不出来的，它只能产生于与工字梁中心轴线成45“的互相垂直的主应力，也就是产生于由切应力而引起的拉伸应力及压缩应力。因此，将4片应变计分别贴在工字梁腹板的两面，并与中心轴线成45。的相互垂直的位置上，如图1所示。这4个应变计组成全桥，当传感器承受载荷时，应变计R,,R 3的电阻值增大，R2,R; 的电阻值减小，其结果在电桥的对角线上产生与载荷成正比的不平衡输出。利用这一原理，便可测出力或载荷的大小。
电阻 应 变 式传感器弹性体的形式繁多、结构复杂。设计高精度称重传感器必须根据它的量程大小、精度高低对其弹性体的几何形状、材料进行合理的设计和选择，并使其具有良好的自然线性、输出灵敏度高、抗侧向能力强、结构简单、易于密封、加工容易等。高精 度 剪 切梁式称重传感器具有很高的精度和稳定性，有很强的抗侧向能力和较小的安装尺寸，坚固可靠，经久耐用，受力点位置变化对输出信号影响很小，因此，特别适用于汽车衡、电子轨道衡以及各种高精度的电子秤。
1 剪切梁式称重传感器的工作原理
剪切 梁 式 称重传感器的弹性体受力的作用后，需要测量的不是其正应力，而是由剪切力引起的切应力。但切应力本身是测量不出来的，它只能产生于与工字梁中心轴线成45“的互相垂直的主应力，也就是产生于由切应力而引起的拉伸应力及压缩应力。因此，将4片应变计分别贴在工字梁腹板的两面，并与中心轴线成45。的相互垂直的位置上，如图1所示。这4个应变计组成全桥，当传感器承受载荷时，应变计R,,R 3的电阻值增大，R2,R; 的电阻值减小，其结果在电桥的对角线上产生与载荷成正比的不平衡输出。利用这一原理，便可测出力或载荷的大小。
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