1、應(yīng)變式傳感器應(yīng)用案例

應(yīng)變式傳感器應(yīng)用案例

應(yīng)變式傳感器屬于物理傳感器的范疇，可以測量材料在外力作用下的應(yīng)變變化。在實際應(yīng)用中，應(yīng)變式傳感器可以被廣泛地應(yīng)用于力學(xué)、材料科學(xué)、土木工程、化工、環(huán)保等行業(yè)，以實現(xiàn)各種應(yīng)力和變形量的測量。以下是應(yīng)變式傳感器應(yīng)用的一些案例。

橋梁應(yīng)變監(jiān)測

橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，需要承受大量的荷載和自然環(huán)境的影響。為了保障橋梁的安全性，必須對其進行全面的監(jiān)測。應(yīng)變式傳感器可用于測量橋梁的應(yīng)變變化，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測。以北京懷柔長城橋為例，該橋使用應(yīng)變式傳感器進行應(yīng)變監(jiān)測，在橋梁疲勞檢測和健康評估方面取得了顯著成效。

電力行業(yè)應(yīng)用

應(yīng)變式傳感器也可以應(yīng)用于電力行業(yè)中，用于測量電力變壓器、發(fā)電機、電纜等設(shè)備的應(yīng)變值，以實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。例如，山東某發(fā)電廠的機組葉輪裝有應(yīng)變式傳感器，可實時測量葉輪運行狀態(tài)，掌握機組運行情況，確保電力生產(chǎn)的穩(wěn)定。

管道應(yīng)力監(jiān)測

在石油化工行業(yè)，傳輸管道可以是數(shù)公里長，需要承受巨大的內(nèi)部壓力和溫度變化，容易出現(xiàn)應(yīng)力集中和加速腐蝕等問題。為了確保管道的安全穩(wěn)定，應(yīng)變式傳感器可以被用來測量管道的應(yīng)力，并實時監(jiān)測管道的變化。例如，某油氣管道系統(tǒng)的主管道安裝有應(yīng)變式傳感器，能夠?qū)艿赖膽?yīng)力變化進行連續(xù)監(jiān)測，提高了管道維護和故障預(yù)測的能力。

航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

在航空航天領(lǐng)域，應(yīng)變式傳感器也具有重要應(yīng)用價值。以航空航天材料的應(yīng)力分析為例，應(yīng)變式傳感器可以被應(yīng)用于測量各種材料在高速飛行過程中的應(yīng)變情況，來確保材料在強烈的震動和環(huán)境變化中的穩(wěn)定性，保證航空器系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。同時，應(yīng)變式傳感器還可用于船舶、火箭等載具材料的疲勞壽命測量。

結(jié)語

總之，應(yīng)變式傳感器是一種在工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的傳感器，其應(yīng)用范圍十分廣泛。無論是橋梁的應(yīng)變監(jiān)測，還是油氣管道的應(yīng)力監(jiān)測，都離不開該傳感器的應(yīng)用。不過需要注意的是，應(yīng)變式傳感器在使用過程中需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和物理環(huán)境條件進行調(diào)整和校準，以獲得更準確可靠的數(shù)據(jù)。

2、應(yīng)變式傳感器的主要用途

應(yīng)變式傳感器主要通過應(yīng)變電阻將力信號轉(zhuǎn)換為電信號，最終實現(xiàn)測力的功能。廣泛應(yīng)用于工商業(yè)衡器（如汽車衡、臺秤、案秤等）、工業(yè)過程控制和其它需要進行力測量的行業(yè)。

目前國外有HBM、MT等品牌，國內(nèi)主要以中航電測（ZEMIC）等生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)為主。

3、電阻應(yīng)變式傳感器在工程上的應(yīng)用有哪些

把電阻做成貼片，四片相同阻值的貼片分別兩橫兩豎地，貼在幾何尺寸均勻的金屬彈性體的表面上，它們組成一個全橋式測量電路，電橋的輸入端接上恒定的直流電源，輸出端就是金屬體受力時的輸出信號了。這種橋式測量電路，可以靈敏地測量極微小的電阻變化。當物體放于秤盤上，彈性體受物體重力的作用，彈性體便產(chǎn)生彈性形變，粘在其表面的電阻應(yīng)變片隨其同步地變形，因而改變了它們的電阻值，電阻應(yīng)變片的長度l，截面積s，電阻率p均隨之發(fā)生變化。由于電阻應(yīng)變片組成的橋式電路是平衡的，電阻應(yīng)變片的電阻變化會引起電橋的不平衡，從而輸出電壓信號，該信號與物體的質(zhì)量m成正比。通過彈性元件，電阻應(yīng)變片和測量電路從而實現(xiàn)了電信號間的線性轉(zhuǎn)變。該信號經(jīng)放大電路放大輸出到a/d轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號輸出到cpu運算控制。cpu不斷掃描鍵盤和各種功能開關(guān)，根據(jù)鍵盤命令以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器，直至顯示這種結(jié)果。

4、什么是應(yīng)變式扭矩傳感器，工作原理怎么樣？能用在哪些地方

將專用的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上，并組成應(yīng)變橋，若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號。這就是應(yīng)變式扭矩傳感器

但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中，最棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞，通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完成。

由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸，

因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱，因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。及由于接觸不可靠引起信號波動，因而造成測量誤差大甚至測量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷，另一個辦法就是采用無線電遙測的方法

:將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號，通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外，再用無線電接收的方法，就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。

旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該方法即為遙測扭矩儀。遙測扭矩儀成功之處在于克服了電滑環(huán)的兩項缺陷，但也存在著三個不足之處，其一：易受使用現(xiàn)場電磁波的干擾；其二：由于是電池供電，所以只能短期使用。其三：由于在旋轉(zhuǎn)軸上附加了結(jié)構(gòu)，易引起高轉(zhuǎn)速時的動平衡問題。在小量程及小直徑軸時更突出。數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優(yōu)點并克服了其缺陷，在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器，實現(xiàn)了能源及信號的非接觸傳遞。并做到了扭矩信號的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無關(guān)，與轉(zhuǎn)速大小無關(guān)，與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)