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北京诺信天正科技有限公司 王杰 电话：
HBM弯曲型称重传感器
设计过程与柱式结构有所不同，概述如下：
（A）由公式（3）和（4）确定有效应变 N，通常是用公式（4）。
（B）为提供所需要的输出，由公式（6）确定要求的应变。
（C）通过公式（9），由应变算应力。
（D）根据载荷与尺寸大小建立应力公式。
（E）为计算所需尺寸大小，用（
C）中计算出的应力替代（D）中产生的应力。这是为满足所需要的输出，求得称重传感器尺寸大小的普通方法。另一方面，如果已给出了尺寸大小，而输出 E0/Ei是所要求得的，那么应依照前面所介绍的圆柱式称重传感器计算过程，应用公式（ 3）和（ 4），之后是公式（ 7）和（ 8），后是公式（5）得到输出灵敏度 E0/Ei。
图 3在载荷 P作用下标准的双梁HBM弯曲型称重传感器
图 3是在载荷 P作用下一个典型的双梁HBM弯曲型称重传感器简图，为了看得清晰，去掉了外壳并加大了偏转度。这种商用称重传感器用于测量较低的载荷，应变计
粘贴位置如图 3所示。图 1所示的电桥电路仍然有效。
图 4半根弯曲梁显示的 2片应变计位置图
图 4是一个自由体的简图，粘贴有 2个应变计的半根应变梁。通常梁的大多数尺寸是固定的，厚度 h根据所需要的输出进行计算。例如假定所需要的输出灵敏度 E0/Ei是 3.0mv/v，首先计算出有效应变值，既然所有的应变计产生相等的应变，由公式（ 3）和（ 4）得出
N=4。制造商提供的应变计灵敏系数为
2.1，接下来为提供所需要的输出，需要求出的应变 e1可以通过公式（6）求得，即又可写为： e1=1429微英寸/英寸。弹性体材料为 17—4PH不锈钢，Em=29.1×106磅/英寸 2。弯曲应力 Sb由公式
（6）计算出应变 e1，代入公式（9）得出，即 Sb=e1Em=1429×10-6×29.1×106=41.580磅/英寸 2。在弯曲梁中求弯曲应力的传统公式如下：式中：M—应变计 2在中心线上的弯矩。 C—从中性轴到梁表面的距离。 J—应变计所在截面的惯性矩。
图 5弯曲梁上应变计到表面距离引起的误差
图 4和图 5给出 p=P/2，C=h/2，l=L/2，M=pl，对于矩形截面 J=bh3/12，把这些值代入 Sb=Mc/J中，得出 Sb=6pl/bh2，h的计算公式为：现以用数值表示的实例进行说明，假设截面尺寸与载荷如下：
L—应变计中心线之间的距离，L=1.00英寸，l=L/2=0.50英寸。
P—满量程载荷，P=100磅，p=P/2=50磅。
b—梁的宽度，b=0.625英寸。
代入公式（10）得出的结果是：
HBM弯曲型称重传感器的误差来源，其一是由于粘贴在梁上的应变计，所用的应变粘结剂和防护涂料增加了非常薄的应变梁的刚度。因为应变计、应变粘结剂和防护涂料不会完全具有弹性，这一附加刚度就会引起滞后和非线性误差。根据估算如果钢制弹性应变梁贴片处的厚度小于 0.017英寸（0.43mm），铝制弹性应变梁的厚度小于 0.030英寸（0.76mm），就会出现小的误差。其二如果不考虑被粘贴的应变计与表面的那段距离（见图 5中的 d），那么当你计算非常薄的梁的厚度时就会出现误差。因为应变计的应变值与其到中性轴的距离成正比，所以梁的表面应变 es比应变计的应变 e2小一些。为阐明这点，我们假定上面梁的厚度 h为 0.018英寸，为了求出所需要的输出，仍需假定应变计的应变为 1429微英寸/英寸，则重新计算的表面应变为：
式中：C=h/2=0.018/2=0.009英寸。 d≈0.0015英寸。
被利用的新的应变为：为提供所需要的输出计算应变的误差，应该比这个例子大约高出 17%，这只是计算梁厚度的一个估计的误差，并不是一个操作性的误差。
HBM弯曲型称重传感器
