大三暑期传感器原理实习报告-应变式加速度传感器设计

　　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：：