力和力矩的测量VIP专享VIP免费

力和力矩的测量力的定义：力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。牛顿第二定律表述：动量对时间的变化率。Fdp / dt国际单位：牛顿，简称牛，符号是N。211/Nkg m s力矩定义：位矢和力的叉乘。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。力矩单位是牛顿 2米（N2 m）对力的测量问题有两种基本方法：（1）直接比较（ 2）使用标准传感器进行间接比较直接比较方法利用某种形式的梁式天平，并且使用零位平衡技术。1 力的测量1.1 等臂天平（如图中分析天平，精度可达0.1mg）或非等臂天平。最简单的重量或力的测量系统。基于力矩比较原理工作的。由未知的重量或力产生的力矩，和一个已知量产生的力矩进行比较。1.2 摆式测力机构如摆式秤。输入量施加到负载杆上，使配重旋转向外移动。该移动使得配重作用力矩增加，直到负载力矩和摆秤力矩相等。1.3 弹性传感器很多力传感器系统利用某种机械弹性件或弹性件的组合，对弹性件施加载荷导致一种类似的变形， 通常是线性的， 然后对该变形直接观察并且用于力的测量，或者使用另一个传感器来将该位移转换成另一种形式的输出，通常是电的形式。通常要对弹性件进行标定，如调整螺旋弹簧的有效圈数等。1.4 应变片测力计与将总变形用于测量载荷不同的是，应变片测力计根据单位应变来测量负载。电阻型应变片非常适合于这一用途。若要测量的是大载荷，可以使用直接拉压型元件。如果是小载荷，则可通过弯曲来放大应变。金属电阻应变片的原理：当金属丝或金属箔片被机械地拉长时，导体的长度将变长，截面将变小， 因此其电阻发生变化。如果电阻元件长度紧密附着在发生这样应变的构件上，使得电阻元件也产生应变，那么测出的电阻变化可以根据应变来定标。金属应变片的应变片因子F 在通常要求的应变范围内基本上是个常数，而由实验确定的应变片因子F 的值，对于一种给定的材料是相当一致的。1RFR在实际应用中， F 和 R 的值是由应变片制造商提供的，使用者要根据被测的输入量情况确定R图中所示的拉压型电阻应变片测力计的电桥常数是2(1+u)，其中u 是材料的泊松比。这种承压元件承载能力为3 百万磅。 这种布置方式可以补偿温度，消除因加载偏心而造成的附加弯矩。此外还可通过梁式弹性元件、环式弹性元件、轮辐式弹性元件进行测力。1.5 压电测力计基于正压电效应， 即某些电介质在沿一定方向上收到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负...