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：：