電阻應變式動態(tài)扭矩傳感器:傳感器扭矩測量采用應變電測技術。在彈性軸上粘貼電阻應變計組成測量電橋,當彈性軸受扭矩產生微小變形后引起電橋電阻值變化,應變電橋電阻的變化轉變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉換: 傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是敏感元件,在45度和135度的方向上產生最大壓應力和拉應力,這個時候承受的主應力和剪應力相等,其計算公式為: 式中τ—主應力,此時與σ相等Wp—軸截面極矩測量電橋可以采用半導體電阻應變片,并將它們接成差動全橋,其輸出電壓正比于扭轉軸所受的扭矩。 應變片的電阻R1=R2=R3=R4=R0,可以得到下面的式子: 式中, E-軸材料的彈性模量 u-電橋的供電電壓 S-電阻應變片的靈敏度系數(shù)放大電路采用儀器用放大電路,它由專用儀器用放大電路構成,也有三只單運放電路組合而成,放大倍數(shù)為K,放大后的電壓V為: 為了使一起具有高精度,必須使靈敏度系數(shù) 為常數(shù)。
在電阻應變式的動態(tài)扭矩傳感器中,需要解決的技術關鍵是:
(1)、彈性軸的工作區(qū)域不應該大于彈性區(qū)域的1/3,且取初始段。為了將遲滯誤差減低到最底,按照超載能力指數(shù)選取最大的軸徑。
(2)、采用LM型硅擴散力敏全橋應變片,較好的敏感性,很小的非線形度
(3)、采用高精度的穩(wěn)壓電源。
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