Đo lường - cảm biến
Cảm biến đo biến dạng, lực, và trọng lượng
•Strain gauges
•Đo lực
•Cảm biến xúc giác (tactile sensor)
•Đo trọng lượng
•Đo áp suất
Đo lường – Cảm biến
Strain Gauges
•Cảm biến đo độ biến dạng, độ căng
•Độ căng có liên quan tới áp lực, lực, moment và một loạt các
kích thích khác như dịch chuyển, vị trí, và gia tốc
•Nguyên lý của Strain gauges là sự thay đổi điện trở của vật
liệu do sự thay đổi chiều dài gây bởi sức căng
•Cầu Wheatstone thường được dùng để đo sự thay đổi (nhỏ)
của điện trở strain gauge
Đo lường – Cảm biến
Strain Gauges
•Xét một đoạn dây kim loại L, có điện trở suất r, tiết diện A
Đo lường – Cảm biến
R=r
logR= logr + log

= r
r+ (
)
/
Ta có
Lấy vi phân 2
vế, ta được
Sự thay đổi điện trở dây gây ra bởi :
- Sự thay đổi điện trở suất
- Do sự biến dạng của dây
Đối với các biến dạng nhỏ (biến dạng tuyến tính), cả hai thành
phần này đều là các hàm tuyến tính theo độ căng.
Ta có quan hệ tổng hợp:

= .: độ căng
GF: độ nhạy của strain gauge ( hệ số
gauge)
Strain Gauge
Đo lường – Cảm biến
Thay R4 bằng
1 strain gauge
Hệ số gauge (GF)
RGlà điện trở danh
nghĩa của strain
gauge