tailieunhanh - Cảm biến - Chương 6 : Cảm biến đo lực

Xác định ứng lực cơ học tác động lên các cấu trúc trong những điều kiện xác định là vấn đề hàng đầu trong việc đánh giá độ an toàn cho hoạt động của máy móc, thiết bị. Theo định luật cơ bản của động lực học, lực đ-ợc xác định bởi biểu thức: F = Ma | Chương VI CẢM BIẾN ĐO Lực . Nguyên lý đo lực Xác định ứng lực cơ học tác động lên các cấu trúc trong những điều kiện xác định là vấn đề hàng đầu trong việc đánh giá độ an toàn cho hoạt động của máy móc thiết bị. Theo định luật cơ bản của động lực học lực được xác định bởi biểu thức F Ma Trong đó F - lực tác dụng N . M - khối lượng của vật kg . a - gia tốc của vật m s2 . Theo công thức khi một lực có cường độ F N tác động vào một vật có khối lượng M kg sẽ gây ra gia tốc a m s2 . Nguyên tắc đo lực là làm cân bằng lực cần đo với một lực đối kháng sao cho lực tổng cộng và momen tổng của chúng bằng không. Trong các cảm biến đo lực thường có một vật trung gian chịu tác động của lực cần đo và biến dạng. Biến dạng của vật trung gian là nguyên nhân gây ra lực đối kháng và trong giới hạn đàn hổi biến dạng tỉ lệ với lực đối kháng. Biến dạng và lực gây ra biến dạng có thể đo trực tiếp bằng cảm biến biến dạng hoặc đo gián tiếp nếu một trong những tính chất điện của vật liệu chế tạo vật trung gian phụ thuộc vào biến dạng. Ta cũng có thể xác định một lực bằng cách cân bằng nó với một lực đã biết. Theo công thức xác định trọng lực của một vật trong trọng trường trái đất P Mg Trong môi trường có g biết trước cân khối lượng M của vật ta có thể xác định được trọng lực của vật đó ngược lại nếu sử dụng một vật có khối lượng đã biết sẽ có được một lực xác định. Đây chính là nguyên tắc chuẩn cảm biến bằng máy đo có khối lượng treo. Trong chương này nghiên cứu các bộ cảm biến đo lực phổ biến như cảm biến áp điện cảm biến từ giảo cảm biến dựa trên phép đo dịch chuyển cảm biến xúc giác. - 99- . Cảm biên áp điện . Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Cảm biến áp điện hoạt động dựa trên nguyên lý của hiệu ứng áp điện. Phần tử cơ bản của một cảm biến áp điện có cấu tạo tương tự một tụ điện được chế tạo bằng cách phủ hai bản cực lên hai mặt đối diện của một phiến vật liệu áp điện mỏng. Vật liệu áp điện thường dùng là thạch anh vì nó có tính ổn định và độ cứng cao. Tuy nhiên hiện .