張力儀傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于紡織領(lǐng)域張力儀中的傳感器，尤其涉及一種張力儀傳感器，屬于紗線張力裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在紡織工業(yè)生產(chǎn)中，紗線的張力是一項(xiàng)重要工藝參數(shù)。從織造準(zhǔn)備到織造完成的各道工序都要涉及到張力，其大小與穩(wěn)定將直接關(guān)系到產(chǎn)品的外觀效應(yīng)及內(nèi)在質(zhì)量。
[0003]在紡織針織領(lǐng)域，傳感器已經(jīng)普遍使用，用于監(jiān)測工作狀態(tài)，在幾何量和機(jī)械量的測量中，最常用的傳感器是某些金屬和半導(dǎo)體材料制成的電阻應(yīng)變片式傳感器，它的工作原理是基于電阻的應(yīng)變效應(yīng)，即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)的發(fā)生變化。上面這些傳感器存在普遍的共性問題，包括精度低，測量范圍窄，使用壽命短，性能不穩(wěn)定，很多機(jī)械構(gòu)造的傳感器結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，尺寸大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決好現(xiàn)有技術(shù)的問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種張力儀傳感器，包括橫梁、橫梁中間設(shè)置的第一孔和第二孔，設(shè)置在橫梁上下兩側(cè)的第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻。
[0006]優(yōu)選的，上述第一孔和第二孔之間連通。
[0007]優(yōu)選的，上述橫梁的一端固定。
[0008]優(yōu)選的，上述第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻均為應(yīng)變電阻。
[0009]優(yōu)選的，上述第一電阻、第四電阻和第二電阻、第三電阻并聯(lián)，形成惠斯登全橋電路。
[0010]本實(shí)用新型提供的張力儀傳感器應(yīng)變片式電阻傳感器是以應(yīng)變片為傳感元件的傳感器，相對于傳統(tǒng)的傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):精度高，測量范圍廣；使用壽命長，性能穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，因此在測試時(shí)，對工件工作狀態(tài)及應(yīng)力分布影響??；頻率響應(yīng)特性好；可在高低溫、高速、高壓、強(qiáng)烈振動(dòng)、強(qiáng)磁場、核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境條件下工作；制造成本低、價(jià)格便宜。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的電阻組成的電路示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記:1_橫梁；2_第一孔；3_第二孔；4_第一電阻；5_第二電阻；6_第三電阻；7-第四電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的張力儀傳感器，包括橫梁1、橫梁I中間設(shè)置的第一孔2和第二孔3，設(shè)置在橫梁I上下兩側(cè)的第一電阻4、第二電阻5、第三電阻6和第四電阻7。第一孔2和第二孔3之間連通。其中，橫梁I的一端固定。第一電阻4、第二電阻5、第三電阻6和第四電阻7均為應(yīng)變電阻。第一電阻4、第四電阻7和第二電阻5、第三電阻6并聯(lián)，形成惠斯登全橋電路。
[0016]在雙孔梁上下表面有四個(gè)應(yīng)變電阻&?R4，組成圖2所示的惠斯登全橋電路。當(dāng)F作用在雙孔梁時(shí)，札、R2受到拉伸，電阻值增大；R 3、R4受到壓縮，其阻值減小。此時(shí)電橋失去平衡，產(chǎn)生Uci電壓輸出，SP
[0017]Uo = Ui.Δ R/R = k ε Ui
[0018]其中，k為靈敏度系數(shù)，ε為應(yīng)變，U1為輸入電壓。則雙孔梁的應(yīng)變?yōu)?
[0019]ε = 3F (d~a/2~ δ ) / (Ebh3)
[0020]其中d為梁端到梁中心的距離，δ為梁端到應(yīng)變電阻的距離，h為梁厚度，b為梁寬度，E為材料的彈性模量，a為應(yīng)變電阻基長。則雙孔梁傳感器的輸出電壓為:
[0021 ] Uo = 3kFUi (d~a/2~ δ ) / (Ebh3)
[0022]可見，輸出電壓U。與外力F成正比。
[0023]由于雙孔梁力傳感器的4個(gè)應(yīng)變電阻組成全橋差動(dòng)電路，故輸出電壓的靈敏度高，線性度好，但其輸出電壓為10 4?10 6V級，信號十分微弱，須經(jīng)一定倍數(shù)放大，才能被計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所識別。此外，當(dāng)受力點(diǎn)的位置變化時(shí)，一孔的彎矩增加，另一孔的彎矩減少，這可在橋內(nèi)自動(dòng)補(bǔ)償，從而提高測量的精度。
[0024]本實(shí)用新型提供的張力儀傳感器應(yīng)變片式電阻傳感器是以應(yīng)變片為傳感元件的傳感器，相對于傳統(tǒng)傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):精度高，測量范圍廣；使用壽命長，性能穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，在測試時(shí)，對工件工作狀態(tài)及應(yīng)力分布影響?。活l率響應(yīng)特性好；可在高低溫、高速、高壓、強(qiáng)烈振動(dòng)、強(qiáng)磁場、核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境條件下工作；制造成本低、價(jià)格便宜。
[0025]以上所述之【具體實(shí)施方式】為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍，本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本【具體實(shí)施方式】，凡依照本實(shí)用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種張力儀傳感器，其特征在于:所述張力儀傳感器包括橫梁(I)、橫梁(I)中間設(shè)置的第一孔(2)和第二孔(3)，設(shè)置在橫梁(I)上下兩側(cè)的第一電阻(4)、第二電阻(5)、第三電阻(6)和第四電阻(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張力儀傳感器，其特征在于:所述第一孔(2)和第二孔(3)之間連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張力儀傳感器，其特征在于:所述橫梁(I)的一端固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張力儀傳感器，其特征在于:所述第一電阻(4)、第二電阻(5)、第三電阻(6)和第四電阻(7)均為應(yīng)變電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的張力儀傳感器，其特征在于:所述第一電阻(4)、第四電阻(7)和第二電阻(5)、第三電阻(6)并聯(lián)，形成惠斯登全橋電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種張力儀傳感器，包括橫梁(1)、橫梁(1)中間設(shè)置的第一孔(2)和第二孔(3)，設(shè)置在橫梁(1)上下兩側(cè)的第一電阻(4)、第二電阻(5)、第三電阻(6)和第四電阻(7)。本實(shí)用新型提供的張力儀傳感器應(yīng)變片式電阻傳感器是以應(yīng)變片為傳感元件的傳感器，相對于傳統(tǒng)的傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：精度高，測量范圍廣；使用壽命長，性能穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，因此在測試時(shí)，對工件工作狀態(tài)及應(yīng)力分布影響?。活l率響應(yīng)特性好；可在高低溫、高速、高壓、強(qiáng)烈振動(dòng)、強(qiáng)磁場、核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境條件下工作；制造成本低、價(jià)格便宜。
【IPC分類】G01L1/22
【公開號】CN205120283
【申請?zhí)枴緾N201520805456
【發(fā)明人】勵(lì)金友
【申請人】象山康麗針織廠
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月15日