輪輻壓力傳感器的形變量通常在微米（μm）至亞毫米級別，具體數(shù)值取決于傳感器的設(shè)計參數(shù)、材料特性及量程范圍。以下是詳細分析。
1. 形變量典型范圍
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量程與形變量關(guān)系：
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大量程壓力傳感器（如10噸以上）：形變量較小，通常在 幾十微米至100微米（0.01–0.1 mm）之間。
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小量程壓力傳感器（如1噸以下）：形變量可能稍大，約為 100–300微米（0.1–0.3 mm）。
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典型示例：
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一款10噸量程的輪輻壓力傳感器，形變量可能為 0.05–0.1 mm。小型傳感器（如500 kg量程）可能達到 0.2–0.3 mm 的形變。
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2. 影響形變量的關(guān)鍵因素
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材料彈性模量：
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不銹鋼（常用材料）彈性模量約為 200 GPa，形變量小但強度高。
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鋁合金（輕量化設(shè)計）彈性模量約 70 GPa，相同載荷下形變量更大。
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結(jié)構(gòu)設(shè)計：
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輪輻厚度、長度及幾何形狀優(yōu)化可調(diào)節(jié)靈敏度與形變量。
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對稱輪輻結(jié)構(gòu)（如十字形、米字形）分散應力，減少局部形變。
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量程與靈敏度平衡：
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高靈敏度傳感器需更大形變，但需在彈性極限內(nèi)（通常小于材料屈服強度的30%）。
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3. 形變與測量原理
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應變片技術(shù)：多數(shù)輪輻測力傳感器通過貼附應變片檢測形變，微小形變（如1–3微應變）即可產(chǎn)生可測電阻變化。
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線性度要求：形變量需嚴格控制在彈性變形區(qū)，確保輸出信號與載荷線性相關(guān)（誤差通常小于0.1% FS）。
4. 實際應用中的考量
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動態(tài)響應：微小形變（微米級）利于高頻動態(tài)測量，減少機械遲滯。
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長期穩(wěn)定性：過大的形變可能加速材料疲勞，影響壽命。
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溫度補償：需通過結(jié)構(gòu)設(shè)計或電路補償?shù)窒麩崤蛎浶ㄈ绮讳P鋼熱膨脹系數(shù)約 12 ppm/°C）。
5. 參考數(shù)據(jù)
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工業(yè)傳感器示例：
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量程50 kN：形變量約 0.08 mm（80 μm）。
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量程5 kN：形變量約 0.15 mm（150 μm）。
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高精度型號：部分實驗室級傳感器形變量可低至 10–30 μm，采用特殊合金或復合材料。
