拉壓力傳感器內部結構

　　微型S梁拉壓力傳感器原理結構：

　　傳感器原理結構根據骨外固定力測量的特點，采用工藝成熟、對測量電路要求較低的電阻應變式力傳感器。該傳感器關鍵元件之--的彈性體，采用S型梁式結構，如圖1所示。當受壓力P時，從彈性體中間開孔處上側梁的彎矩圖可看出，沿X軸方向彎矩有負到正的變化，而開孔處下側梁的彎矩則相反。選擇合適的貼片位置及組橋方法，不僅能抵消側向力輸出，力作用點的變化也不影響測量結果，這正是骨外力測量所必須的。傳感器彈性體的設計，主要是敏感部分長度|、厚度h、寬度b和剛接部位的剛度的選擇。既要傳感器體積小、線性好及適宜的靈敏度，還要使剛接部位剛度足夠大，在力P作用下不產生自由轉動。

　　此時最大彎矩微型S梁拉壓力傳感器結構生自由轉動。此時最大彎矩［2］Mmax=PI2最大應力在彈性體中部長方孔的弧頂，即圖1中電阻應變片R1、R2、R3、R4的粘貼處，則最大應力emax=MW=3Pl1bh2（1）最大應變Xmax=emaxE=3Pl1Ebh2（2）四個應變片組成全橋差動電路，如圖2所示。傳感器彈性體材料選用硬鋁合金，其彈性模量E=70x103N/mm2。將有關尺寸代入（2）式，得到10N時R1處應變X=54x10-6。

　　拉壓力傳感器的原理

　　首先，在拉壓力傳感器工作過程中我們會見到的指標有線性度、靈敏度、遲滯、重復性與漂移這五個。線性度所描述的是傳感器輸入/輸出的實際函數與其擬合直線之間的偏離程度，其數值為兩者之間的最大偏差與滿量程輸出值的比值。靈敏度比較好理解，是指輸出量的增加值（即增量）與引起該增加值的相應變量的增加量的比值，也是一個用來描述傳感器特性的重要指標。 遲滯是指在輸入量由大到小變化，或由小變大變化時，造成兩者特性曲線不相符的差值。重復性則指的是傳感器同一方向變化的輸入量，在多次試驗中特性曲線的差別程度。最后一個漂移，描述的則是保持輸入不變，輸出量會隨著時間有所波動的現象。

　　拉壓力傳感器通過力敏器件檢測其所受到的力的變化，并通過拉力傳遞結構來傳遞力的物理信號。 也就是說，彈性體在產生彈性形變時，使傳遞器這一轉換元件（通常為電阻應變片）也產生形變，而此時電阻應變片的阻值將發生變化，這種變化將轉變為電信號被輸出。

　　以數顯電子秤為例，它的電路中包含了一個測量電路，與信號放大電路，測量電路能將電阻的阻值變量轉換成電壓信號，而這種信號往往是弱電信號，并不能直觀、準確地反應出變化的大小。 通過放大電路，這種信號即可被放大并輸出數顯面板表。