彈性體是Schmidt施密特張力傳感器的關(guān)鍵受力部件,可直接承受被測張力并產(chǎn)生彈性形變。彈性體的材料選擇非常重要,需要具備高彈性模量、良好的線性彈性特性、較小的蠕變和松弛等性能。常見的彈性體材料有鋁合金、不銹鋼等。其形狀設(shè)計也多種多樣,常見的有懸臂梁式、輪輻式、柱式等。懸臂梁式彈性體結(jié)構(gòu)簡單,適用于測量較小的張力;輪輻式彈性體具有較高的抗偏載能力和靈敏度,常用于中等張力的測量;柱式彈性體則適用于大噸位張力的測量。
根據(jù)不同的工作原理,感知元件有所不同。應變片粘貼在彈性體的關(guān)鍵部位,能夠感知彈性體的微小形變并將其轉(zhuǎn)化為電阻變化;壓電晶體安裝在能夠充分感受張力的位置,通過壓電效應產(chǎn)生電荷信號;磁鋼則與張力作用相關(guān)聯(lián),通過轉(zhuǎn)動改變磁通量,使線圈產(chǎn)生感應電動勢。這些感知元件的性能直接影響到傳感器的測量精度和靈敏度。
信號處理電路的作用是將感知元件輸出的微弱信號進行放大、濾波、線性化等處理,使其轉(zhuǎn)換為適合后續(xù)測量和控制的標準信號。例如,對于應變片式傳感器輸出的電壓信號,放大電路將其放大到合適的幅度,濾波電路去除信號中的噪聲和干擾,線性化電路對信號進行補償和修正,以提高測量的準確性。信號處理電路通常采用集成電路和微處理器技術(shù),實現(xiàn)高精度的信號處理和轉(zhuǎn)換。
Schmidt施密特張力傳感器的外殼是用于保護傳感器內(nèi)部的彈性體、感知元件和信號處理電路等部件,防止其受到外界環(huán)境的損害,如灰塵、水分、機械碰撞等。外殼材料一般選用金屬或高強度工程塑料,具有良好的密封性和防護性能。同時,為了適應不同的工作環(huán)境,傳感器還可能配備防護裝置,如防爆外殼用于易燃易爆場所,防水接頭用于潮濕環(huán)境等。