电子拉力试验机传感器对力值测量的影响作用

电子拉力试验机力值的测量是通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量常用的测力传感器是应变片式传感器. 所谓应变片式传感器就是由应变片、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成)能将某种机械量变成电量输出的器件.
　　
应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型. 从材料力学上得知在小变形条件下一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比也与弹性的变形成正比.以S型传感器为例当传感器受到拉力P的作用时由于弹性元件表面粘贴有应变片因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例故此将应变片接入测量电路中即可通过测出其输出电压从而测出力的大小.
　　
对于电子拉力试验机的传感器一般采用差动全桥测量即将所粘贴的应变片组成桥路R1、R2、R3、R4实际为阻值相等的4片(或8片)应变片即R1=R2=R3=R4当传感器受到外力(拉力或压力)作用时传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4结果原来平衡的电桥现在不平衡了桥路就有电压输出设△E 则△E= [R1R2/(R1+R2)2 ]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U式中U为外电源供给桥路的电压进一步筒化有 △E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U 将△Ri/Ri=Kεi代上上式 则有 △E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4) 简单来说外力P引起传感器内应变片的变形导致电桥的不平衡从而引起电子拉力试验机传感器输出电压的变化 我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了.
　　
一般来说传感器的输出信号都是非常微弱的通常只有几个mV如果我们直接对此信号进行测量是非常困难的并且不能满足高精度测量要求.因此必须通过放大器将此微弱信号放大放大后的信号电压可达10V此时的信号为模拟信号这个模拟信号经过多路开关和A/D转换芯片转变为数字信号然后进行数据处理至此电子拉力试验机力的测量告一段落.