改善SUNX傳感器應力不規(guī)則分布的應力集中原則

　　改善SUNX傳感器應力不規(guī)則分布的應力集中原則
 

　　如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力(應變)分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力(應變)不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的安全系數將其包容在內了。對于壓力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要貼片部位的應力(應變)與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是在壓力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力(應變)要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力(應變)分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
 

　　滄正拉壓力傳感器CAZF-LY41
 

　　SUNX傳感器彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力(應變)分布的不規(guī)則變化。
 

　　當筒式壓力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力(應變)的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力(應變)的分布情況就難以預料了。
 

　　如果筒式壓力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力(應變)基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為壓力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式壓力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力(應變)將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力(應變)與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
 

　　為了減小由于壓力傳感器彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式壓力傳感器彈性體上增加貼片數量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力(應變)分布不均勻的情況測量出來。
 

　　這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力(應變)分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
 

　　SUNX傳感器由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力(應變)的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力(應變)分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力(應變)按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力(應變)與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。對于筒式壓力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空，使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力(應變)不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力(應變)的不規(guī)則分布僅*于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。
 

　　因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力(應變)與被測力基本保持嚴格的對應關系。
 

　　傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時，物質的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應的電效應現象。根據光電效應現象的不同將光電效應分為三類：外光電效應、內光電效應及光生伏*應。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二管、光敏三管、光電池等。分析了光電器件的、特性曲線。
 

　　傳感器概述
 

　　光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎，把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。光電效應是指用光照射某一物體，可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上，此時光子能量就傳遞給電子，并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會發(fā)生變化，從而使受光照射的物體產生相應的電效應。通常把光電效應分為3 類：(1 )在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應，如光電管、光電倍增管等；(2 )在光線作用下能使物體的電阻率改變的現象稱為內光電效應，如光敏電阻、光敏晶體管等；(3 )在光線作用下，物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏*應，如光電池等。