HBM柱式传感器原理

HBM柱式传感器原理

HBM柱式传感器原理

柱式传感器

在测量过程中重力作用于弹性体上从而产生形变，这一应变（正或负）被黏贴在弹性体上得应变片转化为电子信号。传感器除了包括必不可少的应变片和弹性体外，通常还包括保护应变片的外壳，密封元件等。

图中显示了柱式传感器的弹性体的横截面。左图适用于受压型负荷，右图通过与其连接的螺纹杆能承受拉伸和压缩的负荷。在黏贴应变片的地方，柱子的横截面减小，由此产生足够大地应变，从而获得准确的结果。整个弹性体的不变形量很小，因此，此类传感器在额定负荷下的不变形量小于0.5 毫米。

中空柱式传感器

弹性体的上面部分通过两片膜与保护外壳焊接相连。他们在水平方向非常刚硬以防止侧向力的损坏，而且测量方向很灵活，以便在测量过程中不产生水平分力，电路连线同样通过气密的玻璃导管从保护圈中引出。尤其形成一个完全密封包装的传感器。其应变片不受外界气体和液体的影响。

对测量极大负荷的传感器通常选用另外一种形状的弹性体，例如中空柱状或管状，方形柱则是不适合的，因为得不到有利于应变片测量的均匀应变场。图为中空柱状的弹性体，它相对易于制造，并且具有极高的抗侧向力。并且密封也易于实现，但是应变片的黏贴比较困难。

扇形中空柱状弹性体

中空柱状弹性体存在负荷加载问题并且具有相对高的滞后误差，因此实际上常采用图中的形状，中空柱被分成多个扇形以减小滞后，负荷通过固定的板导入。

环扭矩原理

通常需要在提高精度的同时降低总体高度，根据环扭矩原理设计的弹性体可以解决此问题。轴向负荷通过内壳导入，传感器外壳自我支撑在支撑面上，通过内壳和外壳之间的相对位移使内外壳之间的环相对于负荷形变，基于这一原理的传感器能够承受非常高的侧向力。