弹性体是Schmidt施密特张力传感器的关键受力部件,可直接承受被测张力并产生弹性形变。弹性体的材料选择非常重要,需要具备高弹性模量、良好的线性弹性特性、较小的蠕变和松弛等性能。常见的弹性体材料有铝合金、不锈钢等。其形状设计也多种多样,常见的有悬臂梁式、轮辐式、柱式等。悬臂梁式弹性体结构简单,适用于测量较小的张力;轮辐式弹性体具有较高的抗偏载能力和灵敏度,常用于中等张力的测量;柱式弹性体则适用于大吨位张力的测量。
根据不同的工作原理,感知元件有所不同。应变片粘贴在弹性体的关键部位,能够感知弹性体的微小形变并将其转化为电阻变化;压电晶体安装在能够充分感受张力的位置,通过压电效应产生电荷信号;磁钢则与张力作用相关联,通过转动改变磁通量,使线圈产生感应电动势。这些感知元件的性能直接影响到传感器的测量精度和灵敏度。
信号处理电路的作用是将感知元件输出的微弱信号进行放大、滤波、线性化等处理,使其转换为适合后续测量和控制的标准信号。例如,对于应变片式传感器输出的电压信号,放大电路将其放大到合适的幅度,滤波电路去除信号中的噪声和干扰,线性化电路对信号进行补偿和修正,以提高测量的准确性。信号处理电路通常采用集成电路和微处理器技术,实现高精度的信号处理和转换。
Schmidt施密特张力传感器的外壳是用于保护传感器内部的弹性体、感知元件和信号处理电路等部件,防止其受到外界环境的损害,如灰尘、水分、机械碰撞等。外壳材料一般选用金属或高强度工程塑料,具有良好的密封性和防护性能。同时,为了适应不同的工作环境,传感器还可能配备防护装置,如防爆外壳用于易燃易爆场所,防水接头用于潮湿环境等。