20吨压力传感器的设计

应力分析实验

20吨压力传感器的设计（分辨力10kg）一、实验目的。

学生根据给定测量范围和分辨力要求，自行确定实验方案。

二、设计过程。

1、弹性体的结构形式及几何尺寸的确定。

材料40Cr的柱形弹性体

P=s*σ=s*E*ε,p=20000kg=2*105N,[ε]=103με；

S=p/E*[ε]=2*105/2*1011*103*10-6=10-3m2；

D2=4S/π, H≤3D；

故D=3.569cm,取H=10cm.

2、应变片选择，布置和连接。

（1）、选择应变片：R 0=120Ω，L 0=5mm,K=2,A 级；

（2）、布置：已知主应力P 方向，采用直角应变片 σ1=E(ε0+με90)/1-μ2

,σ2=E(ε90+με0)/1-μ2

； A=2（1+μ），μ=0.3，A =2.6.

3、验证。

传感器分辨力20000/10=2000；

仪器微应变ε仪max =εmax *A=1000*2.6=2600＞2000； 设计满足分辨力要求。

三、总结。

综合电阻应变片的选择、布置、处理等基础知识，设计20吨压力传感器。采用圆柱形弹性体，布置直角应变片，验证满足分辨力要求。

设计传感器需要力求精确，在原方案基础上进一步改进，以

提高测量精度。改变弹性体形状，材料，应变片布置也可采用更为可靠的等角应变花，使设计更佳。