拉力機的測力傳感器是怎樣“工作”的？
瀏覽次數：2025更新日期：2021-11-24
拉力機作為一款被各行業廣泛應用的試驗設備，是用來對各種金屬、非金屬及復合材料進行力學性能測試和分析研究的，拉力機采用微型直流伺服電動機為動力源，單片微機實時顯示試驗數據和試驗狀態，對試驗過程的控制是通過單片機自動控制來實現的，可自動計算出被實驗材料的大實驗值、斷裂值等數據。
拉力機對力值的測量是經過測力傳感器、擴大器和數據處置系統來完成測量。從力學資料上得知，在小變形前提下，一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變構成正比。以S型傳感器為例，當傳感器遭到拉力P的效果時，因為彈性元件外表粘貼有應變片，由于彈性元件的應變與外力P的大小成正比例，故此將應變片接入測量電路中，即可經過測出其輸出電壓，然后測出力的大小。
拉力機的測力傳感器彈性體為S型雙彎曲梁結構，此結構應用電阻應變原理，將4個電阻應變片分別粘貼在適當的位置，如梁的上下表面，組成惠斯登電橋。惠斯登電橋是一種由4個電阻組成用來測量其中一個電阻阻值(其余3個電阻阻值已知)的裝置，4個電阻組成一個方形。
拉力機的測力傳感器基于這樣的一個工作原理：
彈性體在外力的作用下產生形變，使粘貼在它表面的電阻應變片（轉換原件）也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發生變化（增大或者減小），在經相應的測量電路吧這一電阻轉換為電信號（電壓或者電流），從而完成將外力轉換為電信號的過程。
電阻應變片的原理是基于應變效應制作的，即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時，其電阻值相應的發生變化，這種現象稱為“應變效應”。
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