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：：
