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电阻应变式动态扭矩传感器的基本原理

发布时间:2021-10-08人气:11

         电阻应变式动态扭矩传感器传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴电阻应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换: 传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。弹性轴是敏感元件,在45度和135度的方向上产生最大压应力和拉应力,这个时候承受的主应力和剪应力相等,其计算公式为: 式中τ—主应力,此时与σ相等Wp—轴截面极矩测量电桥可以采用半导体电阻应变片,并将它们接成差动全桥,其输出电压正比于扭转轴所受的扭矩。 应变片的电阻R1=R2=R3=R4=R0,可以得到下面的式子: 式中, E-轴材料的弹性模量 u-电桥的供电电压 S-电阻应变片的灵敏度系数放大电路采用仪器用放大电路,它由专用仪器用放大电路构成,也有三只单运放电路组合而成,放大倍数为K,放大后的电压V为: 为了使一起具有高精度,必须使灵敏度系数 为常数。

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        在电阻应变式的动态扭矩传感器中,需要解决的技术关键是:

        (1)、弹性轴的工作区域不应该大于弹性区域的1/3,且取初始段。为了将迟滞误差减低到最底,按照超载能力指数选取最大的轴径。

        (2)、采用LM型硅扩散力敏全桥应变片,较好的敏感性,很小的非线形度

        (3)、采用高精度的稳压电源。

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