柱筒式力传感器桥路连接方式

柱筒式力传感器桥路连接方式

定义

柱筒式力传感器的桥路连接方式是指将粘贴在弹性柱体上的电阻应变片按一定规律组成惠斯通电桥。典型接法为全桥方式：在柱体圆周上对称粘贴四个应变片，两片沿轴向（感受轴向应变），两片沿周向（感受横向应变）。轴向应变片相对（对臂），周向应变片相对；相邻臂一个轴向一个周向。

作用

• 温度补偿：相邻臂应变片因温度变化产生的电阻变化相互抵消。
• 提高灵敏度：全桥输出电压是单臂工作的4倍（信号叠加）。
• 线性输出：在弹性范围内，输出电压与轴向力F成正比。

工程理解

设轴向应变片R1、R3，周向应变片R2、R4。轴向受拉时，R1和R3阻值增加ΔR，周向因泊松效应阻值减小μΔR（μ为泊松比）。电桥输出电压为：

实际中也可采用半桥（两个轴向应变片加两个固定电阻）或1/4桥（单应变片+补偿片），但全桥灵敏度最高、温度补偿最佳。接线时需注意应变片的正负极性和桥臂匹配，通常使用应变片粘贴位置对称、特性一致。