大三暑期传感器原理实习报告-应变式加速度传感器设计
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应变式加速度传感器设计
——大三暑期传感器原理实习报告
(西南交大机械制造及自动化张其美19990780)
1、设计任务及技术指标
应变式加速度传感器的结构设计、特性曲线绘制等。
测量范围:20g;
精度:1%;
尺寸:不大于;
频响:0.1~100hz;
重量:不大于20g;
共桥电压:5v~24v(dc)。
2、结构设计
(1)采用等强度梁结构;
(2)材料选择及尺寸确定;
a、壳体及质量块选用碳钢
弹性模量:(与疲劳破坏有关)
泊松比:
b、弹性元件(梁)选用铍青铜(或硅梁)
弹性模量:
密度:
抗拉强度:
c、许用应力:(简单梁)取
(3)设计计算;
设计原则:
a、在最小载荷f和相应的最大绕度或位移为已知时,可先根据结构要求确定长度,然后在计算和。
b、设计时先保证有足够的灵敏度,然后在尽可能提高(固有频率)
c、质量块相对于基座的位移可按下列原则确定:
当时,,其中a为被测加速度。
设计步骤:
a、先估计,忽略,确定。
取,则
b、估计和
取
c、确定
d、求
则,
e、计算参数;
取,
1、梁根部应变:
3、静态灵敏度:(与应变片布置有关)双臂工作时,
4、动态灵敏度:
5、梁自由端的静绕度:
6、梁自由端的动绕度:
7、传感器的固有频率:
8、可测最大加速度:
(4)幅频特性计算:要求绘制幅频曲线
a、刚度:
b、质量;
c、阻尼比:,取0.6~0.7内。
d、有阻尼固有频率:
e、幅频曲线:
f、相频曲线:
(五)应变片的选择:
1、应变片的选择:选用小型硅应变片,参考规格:额定电阻:120;
灵敏度系数:;
尺寸:;
最大工作电流:。
2、电桥输出灵敏度:(1)电桥的结构;
等臂、差动。
a、单臂:
b、双臂差动:
c、四臂差动::
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