柱式测力传感器

柱式压力传感器使用注意事项
柱式压力传感器是一种常见的测量压力的传感器，使用时需要注意以下几点：
1. 安装时应避免受到外力影响，应固定在稳定的位置上以避免干扰测量结果。

2. 在使用前应确保传感器与测量系统连接正确，并进行校准以保证测量结果的准确性。

3. 在使用时应避免传感器受到过大的压力，以免损坏传感器。

4. 在传感器使用过程中，应注意看是否有氧化，腐蚀等问题，如有问题应及时替换或进行维修。

5. 在使用不同介质时，应选择适合介质的传感器，以确保测量结果的准确性。

6. 在存储和运输传感器时，应注意避免受到过大的震动和摩擦，以免影响传感器的灵敏度和准确性。

7. 在传感器使用过程中，应注意保持其干燥、清洁，避免灰尘，水气等污染，从而保证传感器测量的准确性。

总之，柱式压力传感器在使用前要进行正确的安装和校准，使用时要注意避免外界因素的干扰，并对其维护保养，尽可能延长其使用寿命。

应变式传感器的分类
应变式传感器是一种常见的物理量传感器，可以通过测量应变来检测各种物理量，如力、压力、重量等。

根据不同的分类标准，应变式传感器有多种分类方式：
1. 根据用途分类：应变式传感器可以用于测量力、压力、重量等物理量，因此可以根据其用途分为测力传感器、称重传感器、压力传感器等。

2. 根据结构形式分类：应变式传感器可以根据其结构形式分为平膜片式、平行梁式、柱式、桥式、悬臂梁式、双梁式、轮辐式、压力环式、板环式等。

3. 根据敏感元件分类：应变式传感器主要由敏感元件和转换元件组成，因此也可以根据敏感元件的材料和结构分为金属电阻应变片和半导体应变片。

4. 根据测量范围分类：应变式传感器可以用于测量各种物理量，其测量范围也各不相同，因此可以根据测量范围分为微应变传感器和大量程传感器。

5. 根据输出信号分类：应变式传感器可以根据其输出信号的类型分为模拟输出和数字输出两种类型。

总之，应变式传感器的分类方式多种多样，可以根据不同的需求和标准进行选择。

第四章 力参量的测量--------20页，3万字力是物体之间的相互作用，各种机械运动都是力或力矩传递的结果，因此力参量是机械工程中最常见的基础被测参量之一。

在研究机器零件的刚度、强度、设备的力能关系以及工艺参数时都要进行应力应变的测量。

本章所介绍的力参量测量就是指作用于构件或零件表面上应力的直接测量或经转换后的各种集中力, 如拉(压)力, 弯矩, 扭矩等的测量。

力施加于某一物体后, 将产生两种效应, 一是使物体的运动状态改变,称为“动力效应” ；二是使物体产生变形，称为“静力效应”。

而在机械工程当中, 大部分测力方法都是基于“静力效应”。

在以上基础上发展出了多种力测量方法，如机械测力法，光学测力法和电测法。

而电测法就是利用各种电参量式力传感器和电子测量线路或仪器对力参量进行测量的方法。

电参量式力传感器有电阻应变式、电容式、电感式等。

其中电阻应变式力传感器应用最为广泛。

这种方法的主要特点是测量精度高、变换后得到的电信号可以很方便地进行传输和各种变换处理, 例如可进行连续的测量和记录以及直接和计算机数据处理系统相连接等。

本章主要介绍电阻应变式电测法，其测量系统主要由电阻应变式力传感器、测量电路、显示与记录仪器或计算机等设备组成，如图4-1所示。

ε图4-1 电阻应变式测试框图第一节 电阻应变式力传感器电阻应变式力传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。

其基本元件电阻应变片可分为金属电阻应变片和半导体应变片两类，是一种将应变转换成电阻变化的变换元件。

将应变片粘贴在被测构件表面上，随着构件受力变形，应变片产生与构件表面应变成比例的电阻变化，应用适当测量电路和仪器就能测得构件的应变或应力。

应变片不仅能测应变，而且对能转化为应变变化的物理量，如力、扭矩、压强、位移、温度、加速度等，都可利用应变片进行测量，所以它在测试中应用非常广泛。

电阻应变式测试技术之所以得到广泛应用，是由于它具有以下优点：①非线性小，电阻的变化同应变成线性关系；②应变片尺寸小（我国的应变片栅长最小达0.178mm ），重量轻（一般为0.1~0.2g ），惯性小，频率响应好，可测0～500kHz 的动态应变；③测量范围广，一般测量范围为10~10-4量级的微应变；用高精度、高稳定性测量系统和u 或i ε半导体应变片可测出10-2量级的微应变；④测量精度高，动态测试精度达1%，静态测试技术可达0.1%；⑤可在各种复杂或恶劣的环境中进行测量。

柱式传感器原理
柱式传感器通过利用物体对压力、弯曲或液位等的变化产生的形变，来检测并测量相关物理量。

其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 压力传感器：柱式压力传感器利用物体对压力的响应，常使用金属或硅等材料制成的柱形弹性体作为敏感元件。

当被测物体施加压力时，柱式弹性体会发生形变，进而改变电阻、电容等电性特性，通过测量这些电性参数的变化，可以得到压力值。

2. 弯曲传感器：柱式弯曲传感器利用物体受到外部力矩时发生的弯曲变形来测量相关物理量。

常见的柱式弯曲传感器采用压电材料或电阻应变片制成的细长柱体作为敏感元件。

当受到力矩作用时，柱体会发生弯曲，从而改变其电性或机械性质，进而实现物理量的测量。

3. 液位传感器：柱式液位传感器常用于测量液体的高度或压力。

传感器内部设置有多个柱状电极，液体的高度或压力将会影响电极的接触情况。

通过测量电极之间的电阻、电容等特性的变化，可以推断出液体的高度或压力。

总的来说，柱式传感器利用柱状构型的敏感元件来感知物体对压力、弯曲、液位等的变化，从而实现对相关物理量的测量。

不同类型的柱式传感器在敏感元件的选择和制作工艺上可能有所不同，但基本的工作原理是类似的。

柱式压力传感器是柱式传感器中的一款，它是一种压力传感器，上部施压，底部受力，单侧出线。

如果有特别需要的话，如底部出线等，厂家也可专业定做!其最大称量可达到400t，也可以称为大吨位传感器。

技术参数是：额定容量20，25，30，40，50，60，70，100，150，200，250，300，400kg 。

灵敏度2.0±0.002 mV/V 。

综合误差±0.03%F.S（20 ~60t）；±0.05%F.S（70 ~400t）。

蠕变±0.03%F.S。

零点平衡±1%F.S 。

零点温度影响±0.02%F.S/10℃。

输出温度影响±0.02%F.S/10℃。

输入阻抗400±10Ω。

输出阻抗352±3Ω；352±5Ω（L≥15m）。

绝缘电阻≥5000MΩ。

工作温度范围-30～+70℃。

安全过载150%F.S。

极限过载250%F.S。

激励电压 10～12VDC。

最大激励电压15VDC。

密封等级IP68。

材质合金钢。

电缆Length:12m（20t）,14m（25～40t），16m（50～150t），20m （200～400t）。

Diameter:Φ8mm；Φ6mm（20t）。

其工作原理是利用电阻应变原理，精度箔片式应变计通过一定的方式黏贴在弹性体上，当传感器受外力作用时，通过外加激励电压将受力的大小转换成相应的电动势，从而达到测量的目的。

可广泛应用于力的测量与分析、生产过程中的自动检测和控制，以及座位各种测量装置中的检测元件。

郑州沐宸自动化科技有限公司目前已涵盖的传感器类别有力传感器、多维力传感器、扭矩传感器、位移传感器、压力传感器、加速度传感器、液位传感器等，同时可根据客户的需求，定制各类传感器，有购买需求的用户可以致电咨询。

JCQ静力载荷测试仪应用指南徐州市建筑工程研究所JCQ-503应用指南目录一、概况二、设备的安装与注意事项2.1 供电电压的确定 12.1.1仪器的用电 12.1.2油泵的用电与电机接线方法 1●采用油泵流量自动控制器 2●采用油泵开关控制器 22.2 传感器的安装 22.2.1力传感器的安装 2●轮辐式 3●柱式 32.2.2压力传感器的安装 32.2.3位移传感器的安装 32.3加载设备的安装 42.3.1油压千斤顶 42.3.2电动油泵 42.3.3油路配件 42.4仪器的安装 42.4.1仪器安装 42.4.2设备的接地 42.4.3屏蔽电缆插头、插座的使用注意 52.4.4现场其他注意事项 5●注意现场的电源 5●使用电焊机须知 52.5试验完成后的拆卸 52.5.1测量设备 52.5.2加载设备 5三、异常现象与故障的判定与处理3.1常见故障的判定与处理 63.1.1开机无指示 63.1.2按键不起作用 63.1.3仪器液晶屏显示异常 63.1.4荷载数据的跳动与异常 63.1.5 荷载数据不传输 73.1.6 荷载数据错误 73.1.7 位移传感器显示错误 73.1.8 位移传感器与仪器显示相差大73.1.9 位移数据不传输 73.1.10 荷载加不上压 83.1.11控载不正常 83.1.12干扰对测试的影响 93.1.13油泵流量自动控制器的欠压 93.1.14电缆、插头故障的处理 93.1.15电机漏电 103.2突发问题的处理 103.3其他 103.3.1 温度对位移传感器显示的影响 10四、传感器的故障与防潮、防水处理4.1 力传感器与压力传感器 104.2 位移传感器 11五、设备的选用5.1 传感器 115.1.1测力传感器和油压传感器的选用115.1.2位移传感器 135.2 千斤顶14●单油路千斤顶 14●双油路千斤顶 145.3 电动油泵 145.4 油泵控制器的选用 155.4.1油泵流量变频控制 155.4.2油泵的开关控制 16六、其他6.1 仪器荷载值的定性检查 166.2 传感器的系数 16●力传感器的系数 16●压力传感器的系数 16●压力变送器的系数 17●多顶并联时的传感器系数 176.3 位移传感器的电池与更换 17一、概况在桩基静载荷实验中，由于采用了JCQ系列静力载荷测试仪，实现了测试工作的自动化。

关于应变式传感器的应用一、电阻应变片的结构及工作原理：1、应变片基本结构：电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。

其中，敏感栅是应变片的核心部分，它是用直径约为0.025mm的具有高电阻率的电阻丝制成的，为了获得高的电阻值，电阻丝排列成栅网状，故称为敏感栅。

将敏感栅粘贴在绝缘的基片上，两端焊接引出导线，其上再粘贴上保护用的覆盖层，即可构成电阻丝应变片。

2、电阻应变片是能将被测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件。

它是基于电阻应变效应而制成的。

即导体、半导体材料在外力作用下发生机械形变，导致其电阻值发生变化的物理现象称为电阻应变效应。

3、应变片类型有：应变片主要有金属应变片和半导体应变片两类。

金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜应变片，半导体应变片。

二、应变式传感器应用：1.应变式测力与荷重传感器；⑴柱式力传感器；⑵梁式力传感器。

2、电阻应变式侧力传感器在功率测定方面的应用就是这种例子2，测功机广泛应用于使用中的汽车、拖拉机、飞机、船舶、工程机械、矿山机械的实际抢出功率和工作效率的在线检测, 它为设备优化设计和质检提供可亦的数据。

以前的测功机采用机械刻度盘式, 目前正逐渐被带徽机的数显式测功机所取代。

功率测定对于确定新设计的动力机械的工作能力、能源消耗、效率、使用寿命及安全性能等都是一个极为重要的特性参数, 对老设备进行技术改造也需要进行功率测定。

功率测定的首要问题是选择合适的测力传感器, 这种传感器既要满足一定的技术指标, 又要满足设备的结构尺寸要求。

例如, SL型传感器就是为改造小功率柴油机测功设备而专门研制的。

现在，电阻应变式测力传感器在柴油机生产等行业得到广泛应用, 为提高内燃机的品质、降低能耗起到重要的作用。

2、能源计量能源在贸易和使用中精确的计量是十分必要的。

原来的计量器具都是机械式的, 存在称量慢、精度低、操作维修不方便等缺陷。

目前由于传感器技术的飞速发展, 各种电子计量器具应用已十分普迫。

8.3.4.2电阻应变式力传感器静态和动态力测试广泛应用由应变片与弹性元件组成的力传感器。

常用的弹性元件有柱式、梁式、环式、轮辐等多种形式。

(1)柱式弹性元件柱式弹性元件分为实心和空心两种。

在外力作用下，若应力在弹性范围内，则应力和应变成正比关系，即(8.3-17)式中F——作用在弹性元件上的集中力；E——材料弹性模量；A——圆柱的横截面积。

由式(8.3-17)可知，若想提高灵敏度，必须减小横截面积A。

但A的减小受到允许应力和线性要求的限制，并且A越小，对横向力干扰越敏感。

因此，在小集中力测量时，多采用空心圆柱（圆筒）式弹性元件。

在同样横截面积情况下，空心圆柱式的横向刚度大，横向稳定性好。

空心圆柱弹性元件的直径也要根据允许应力计算，由(8.3-18)有(8.3-19)式中D——空心圆柱的外径；d——空心圆柱的内径。

由材料力学可知，当高度与直径的比值H/D>>1时，沿中间断面上的应力状态和变形状态与其端面上作用的载荷性质和接触条件无关。

为了减少端面上接触摩擦和载荷偏心对变形的影响，一般应使H/D>>3。

但是高度H太大时，弹性元件固有频率降低，横向稳定性变差。

为此实心和空心弹性元件高度H S和H K分别取(8.3-20)式中——应变片基长。

弹性元件上应变片的粘贴和电桥连接，应尽可能消除偏心和弯矩的影响，一般将应变片对称地贴在应力均匀的圆柱表面中部，如图8.3-7 柱式弹性元件上的布片组桥所示，纵向应变片R1和R3，R2和R串联，且处于对臂位置，以减小4弯矩的影响。

横向粘贴的应变片具有温度补偿作用。

柱式力传感器可以测量0.1～3000吨的载荷，常用于大型轧钢设备的轧制力测量。

(2)梁式弹性元件梁式弹性元件有等截面梁、双端固定梁，等强度梁等多种形式。

应变式测力与称重传感器摘要：当今时代，传感器技术已形成为电子工业基础产品的一个独立门类，是信息社会的重要技术基础，应变式力传感器用作静态、动态条件下测力或称重，在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。

随着技术进步以及用现代电子信息技术改造传统产业的深入，其需求量日趋增加。

关键词：应变式测力传感器；应变式称重传感器；电阻应变片；电桥；线性度一、应变式测力与称重传感器原理：应变式测力与称重传感器的工作原理是以应变效应为基础的。

它由弹性体、电阻应变片及若干元器件组成。

将四片（或8片）电阻应变片粘贴在弹性体上, 当有负荷作用时, 弹性体在贴片处即产生拉、压成双的弯曲应力（或剪应力）, 从而使应变片发生阻值变化, 利用惠斯顿电桥电路就可输出电信号（见图1），传感器的工作原理框图如图2 所示。

(一)信号处理电路 1.转换电路应变片将应变的变化转换成电阻相对变化R R∆，还要把电阻的变化再转换为电压或电流的变化，才能用电测仪表进行测量。

通常采用电桥电路实现微小阻值变化的转换。

2.直流电桥（1）直流电桥的工作原理四臂电桥如上图所示，因为应变片电阻值变化很小，可以认为电源供电电流为常数，即加在电桥上的电压也是定值，假定电源为电压源，内阻为零，则流过负载电阻L R 的电流为)()())((2143432143213241R R R R R R R R R R R R R R R R R UI L L ++++++-=LI =0时电桥平衡，则平衡条件为：3241R R R R =若将应变片接入电桥一臂，应变片的阻值变化量可以用检流计转换为电流L I 的大小表示（称偏转法），也可以用改变相邻桥臂阻值的方法，使L I 恢复到零（称零读法）然后根据相邻桥臂阻值的变化来确定应变片的阻值变化。

（2）不平衡直流电桥的工作原理及灵敏度当电桥后面接放大器时，放大器的输入阻抗都很高，比电桥输出电阻大很多，可以把电桥输出端看成开路，电桥的输出式为：UR R R R R R R R U ))((432132410++-=应变片工作时，其电阻变化ΔR ，此时有不平衡电压输出。

柱式称重测力传感器安全操作及保养规程柱式称重测力传感器是一种常用于工业自动化控制高精度称重领域的传感器，广泛应用于化工、建材、食品、医药、橡胶等行业。

为了确保传感器的安全运行和延长其使用寿命，下面将介绍柱式称重测力传感器的安全操作及保养规程。

安全操作规程1. 安装环境选取安装柱式称重测力传感器的环境，应保持通风、干燥、无尘、避免静电、磁场的干扰。

同时应确保安装地面平整、稳定，避免受到重力、机械振动等外力干扰。

2. 安装方式根据不同的安装环境，选择合适的安装方式，柱式称重测力传感器安装方式包括：•直立式安装：在垂直基础上固定传感器，适用于精度要求高的场合。

•悬挂式安装：将传感器悬挂在托架上，适用于限制安装空间和传感器尺寸的场合。

•基础式安装：将传感器安装在地面基础上，适用于大型机械设备的称重。

3. 使用前检查在初次使用柱式称重测力传感器之前，应检查传感器主体、电缆以及连接器是否完好，所有螺丝、连接件是否紧固牢固，避免使用过程中出现松动或脱落等安全隐患。

4. 额定负载在使用柱式称重测力传感器之前，应查清传感器的额定负载范围，严格按照规格要求安装并使用，避免因负载过大或过小而造成传感器的损坏或测量结果的误差。

5. 避免过载在使用柱式称重测力传感器时，应避免超过其额定负载范围，过载会导致传感器超出极限工作状态，从而影响传感器的测量结果及其使用寿命。

6. 防止撞击柱式称重测力传感器是一种精密的测力检测设备，应避免和重物或尖锐物品直接接触，以免造成破损或短路、零偏及失效等情况，影响传感器的使用寿命。

7. 防止过热柱式称重测力传感器不宜在高温环境下超时使用，避免传感器超过额定温度范围工作，否则会影响传感器的精度和测量结果，甚至对传感器造成永久性损坏。

保养规程1. 保持清洁定期对柱式称重测力传感器进行清洁，去除积尘及棉绒纤维等杂质，避免对传感器产生干扰，影响测量结果的准确度。

2. 使用稳定电源柱式称重测力传感器的使用过程中必须使用稳定的电源，严禁使用明显波动、短暂间断的电源，否则会对传感器的使用寿命和测量结果产生不良影响。

柱式力传感器的工作原理
柱式力传感器是将力的大小转换为电信号的器件。

在传感器的性能参数中，灵敏度和分辨率是重要参数，在其他性能相同的情况下，灵敏度越高，分辨率越高。

柱式力传感器以其灵敏度高、分辨率高、抗过载能力强等优点，广泛应用于工程测试中。

柱式力传感器分为有源和无源两类。

无源柱式力传感器主要用于测量单轴、多轴或受偏心载荷的结构，有源柱式力传感器则主要用于测量受均布载荷作用的结构或在结构上测量应力。

由于有源柱式传感器具有稳定性好、灵敏度高、抗干扰能力强等优点，因此，有源柱式力传感器成为目前压力测试技术中应用最广的一种压力传感器。

柱式液压压力传感器有轴向、周向和横向三个方向的结构形式。

柱式力传感器的弹性元件由弹性梁组成，当液压油压作用在弹性梁上时，弹性梁受压而弯曲变形，弹性梁上相应位置处的应变片（或称电阻应变片式）的阻值发生变化，通过测量阻值就可得到液压油压力变化量。

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柱式传感器是一种测量元件。

采用仿真与实验方法，探讨了不同高度柱式应变测力传感器在各种偏心和斜载条件下，电桥直接输出值的百分比误差和利用神经网络进行应变数据融合后输出的百分比误差。

一、柱式拉杆力传感器KM16z力传感器KM16z是一种尺寸最小的传感器，用于测量拉力和压力。

为了施加力，提供了两个螺纹。

防护等级为IP67.负载必须没有横向力和弯矩。

类型：柱式拉杆力传感器; 标称力：2kN，5kN，10kN，20kN，50kN; 准确度等级：0.2％; 尺寸：Ø18mmx 40 mm/Ø29mmx 50 mm; 连接：3米STC-31V-4 / ME-SYSTEME.DE / 24-4 PUR; 材质：不锈钢。

二、柱式单压力传感器KM10力通过传感器中心的万向球节（直径2.4mm，R4）传递。

力传感器组装在平坦表面上。

力传感器以外圆周为中心，例如具有3个销或在0.5mm深的水槽内。

9.8mm - 7.4mm环形成传感器的接触区域。

在中心，可以看到直径7.4毫米的灌封化合物。

内圈不用于定心。

为了防止剥离，接触区域可以用PUR漆固定在平坦的表面上。

由于尺寸小，使用外径仅为1.4mm的Teflon电缆。

处理AWG36绞合线需要使用特殊工具（手术刀，霍夫曼剥线器-AWG36-26）。

Teflon涂层专门用于固定安装，不适合移动使用。

带有中央电缆出口的型号可作为横向电缆出口的替代品。

此版本的电缆类型为STC-31v-4RWBG，PVC，直径2,2mm。

类型：柱式单压力传感器; 标称力：25N，50N，100N，200N，500N，1kN; 准确度等级：1％; 尺寸：Ø9.8mmx 4 mm; 力传递：负载按钮R10，Ø2.4mm; 连接：3米电缆STC-36T-4; 材质：不锈钢; 重量：10克。

郑州沐宸自动化科技有限公司致力于力传感器及信号处理的系统工作，公司在力传感器领域有着不断的追求。