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應變式加速度傳感器設計

——大三暑期傳感器原理實習報告

(西南交大機械制造及自動化張其美19990780)

1、設計任務及技術指標

應變式加速度傳感器的結構設計、特性曲線繪制等。

測量范圍：20g；精度：1%；尺寸：原創(chuàng)：不大于；頻響：0.1~100hz；重量：不大于20g；共橋電壓：5v~24v（dc）。

2、結構設計

（1）采用等強度梁結構；

（2）材料選擇及尺寸確定；

a、殼體及質量塊選用碳鋼

彈性模量：（與疲勞破壞有關）

泊松比：

b、彈性元件（梁）選用鈹青銅（或硅梁）

彈性模量：

密度：

抗拉強度：

c、許用應力：（簡單梁）取

（3）設計計算；

設計原則：

a、在最小載荷f和相應的最大繞度或位移為已知時，可先根據結構要求確定長度，然后在計算和。

b、設計時先保證有足夠的靈敏度，然后在盡可能提高（固有頻率）

c、質量塊相對于基座的位移可按下列原則確定：

當時，，其中a為被測加速度。

設計步驟：

a、先估計，忽略，確定。

取，則

b、估計和

取

c、確定

d、求

則，

e、計算參數(shù)；

取，

1、梁根部應變：

3、靜態(tài)靈敏度：（與應變片布置有關）雙臂工作時，

4、動態(tài)靈敏度：

5、梁自由端的靜繞度：

6、梁自由端的動繞度：

7、傳感器的固有頻率：

8、可測最大加速度：

（4）幅頻特性計算：要求繪制幅頻曲線

a、剛度：

b、質量；

c、阻尼比：，取0.6~0.7內。

d、有阻尼固有頻率：

e、幅頻曲線：

f、相頻曲線：

（五）應變片的選擇：

1、應變片的選擇：選用小型硅應變片，參考規(guī)格：額定電阻：120；

靈敏度系數(shù)：；尺寸：；

最大工作電流：。

2、電橋輸出靈敏度：（1）電橋的結構；等臂、差動。

a、單臂：

b、雙臂差動：

c、四臂差動：：