Тензодатчици: описание, инструкции за употреба, характеристики и оценки

преобразуватели Щам габарит са устройства за преобразуване на измерената еластичната деформация на твърдото тяло в електрически сигнал. Това се случва поради промяната на съпротивлението диригент на сензора се променя неговите геометрични размери разтягане или свиване.

Тензодатчици: принципът на действие

Основният елемент на устройството е щам манометър, прикрепен към еластична структура. Заредете клетки са калибрирани постепенно натоварване зададени увеличаване сила и по този начин за измерване на големината на електрическото съпротивление. След това, за да се промени това може да се прилага за определяне на стойностите на неизвестен товар и деформация е пропорционална на него.

В зависимост от вида на сензора може да се измери:

• мощност;
• налягане;
• разместване;
• въртящ момент;
• ускорение.

Дори и най-сложните схема дизайн товарни въздействие върху тензодатчик се сведат до напрежението или компресията протежение на дългата й раздел решетка, наречена база.

Това, което беше тензодатчици

Най-често срещаните видове тензодатчици с промяната в съпротивлението при механично натоварване - тензодатчици.

тел тензодатчици

Най-простият пример е отсечка от тънка тел, която е прикрепена към детайлите на изследването. резистентност му е: R = PL / S, където р - съпротивление, L - дължина, S - сечение.

В слепено тяло се деформира еластично тел. В същото време се променя неговите геометрични размери. Когато компресиране напречно сечение увеличава проводници, както и на опън - намалява. Затова промяната в съпротивлението се променя знак в зависимост от посоката на деформация. Характерно е линейна.

Ниска Gage чувствителност доведе до необходимостта от увеличаване на дължината на проводник в малка област на измерване. За да направи това, че е направено във формата на спирала (решетка) на тел, поставен от двете страни на изолационните плочи на лак фолио или хартия. За връзка с апарат електрическа верига е снабдена с две медни проводници терминал. Те са заварени или споени към краищата на спирала тел и достатъчно силни, за свързване към електрическата верига. Прецедете Gage, прикрепена към еластичния елемент или на изучаваната част с помощта на лепило.

Тел тензодатчици имат следните предимства:

• проста структура;
• линейна зависимост на деформация;
• малък размер;
• малка цена.

Недостатъците включват ниска чувствителност, ефектът на температурата на околната среда, необходимостта от защита срещу влага, се използват само в областта на еластична деформация.

Жицата ще бъде деформиран, когато силата на сцепление с лепило тя далеч надхвърля необходимото усилие за неговото удължаване. Съотношението на повърхност свързване на площта на напречното сечение на трябва да бъде 160-200, което съответства диаметър 0,02-0,025 mm. Това позволи увеличаване до 0.05 мм. След това по време на нормална работа на щам Gage залепващ слой се разрушава. Освен това сензорът работи добре за компресия, тъй като нишки от проводник едно цяло с лепило филма и детайла.

фолио тензодатчици

Параметри и експлоатация на габарита на фолио щам са същите като тази на проводник. Само материал е фолио, изработен от нихром, константан или титан-алуминий. производство на фотолитография технология позволява да се получи сложна конфигурация решетка и автоматизиране на процеса.

В сравнение с тел, фолио тензодатчици по-чувствителни, по-актуална е преминал по-добре предава деформацията да има по-трайни и по-трудно да се направят изводи.

полупроводникови тензодатчици

Сензор за чувствителност е около 100 пъти по-висока от жицата, която позволява често да ги прилага, без усилватели. Недостатъците са, крехкост, голяма зависимост от температурата на околната среда и значително разсейване параметри.

характеристики на тензорезистори

1. Основен - решетка дължина проводник (0,2-150 мм).
2. Стандартна съпротивление R - стойност на съпротивление (ома 10-1000).
3. Работа захранващия ток I _р - ток, в която Gage не е значително загрява. В случай на прегряване променят свойствата на сензорни материали, основата и адхезивен слой, изкривяване на доказателства.
4. фактор габарит: S = (ΔR / R) / (ΔL / L), където R и L - съответно електрическото съпротивление и дължина на ненатоварено сондата; ΔR и ΔL - устойчивост на промените и деформация чрез външна сила. За различни материали може да бъде положителен (R увеличава опън) и отрицателен (R увеличение на компресия). стойност S на различни метали варира от -12.6 до 6.

Схемата за включване на тензодатчици

За измерване на малки електрически сигнали Най-добрият вариант е включването на мост, в центъра на която е волтметър. Най-простият пример ще бъде габарит щам, която верига е монтиран на принципа на електрически мост, който е свързан с една ръка. съпротивление му в ненатоварено състояние е същият като този на другите резистори. В този случай, устройството ще покаже нулево напрежение. Принципа на работа на тензодатчик е да увеличите или намалите размера на нейната устойчивост в зависимост от това ще принуди сгъстени или опъната.

Точността на измерването е значително засегната от температура Gage на. Ако другото рамо на моста да включва подобна tenzosoprotivlenie които няма да бъдат заредени, ще изпълнява функцията за компенсация в температурни крайности.

измервателната верига трябва да вземе предвид стойностите на електрическото съпротивление на проводниците, свързани с резистор. Тяхното влияние е намалено чрез добавяне на още един проводник, свързан към всяко заключение щам габарит и волтметър.

Когато еластичният елемент да се придържаме двата сензора, така че товарът им се различават по знак, сигналът ще се увеличи 2 пъти. Ако има четири сензора във веригата с товар, означени със стрелки на диаграмата по-горе, чувствителността се увеличава значително. При свързване на проводник или фолио тензодатчици обикновената амперметър ще свидетелства без усилвател на електрически сигнали. Важно е да се избере точно наименованието на съпротивления с мултиметър, така че те са равни една на друга във всяка ръка на електрически мост.

Прилагане на тензодатчици в областта

1. Част от структурата на баланса: тяло претегля сензор се деформира еластично, и с това Gages на щам залепят към нея, свързани във веригата. Електрическият сигнал се предава към измервателния уред.
2. Мониторинг на състоянието на стрес-щам на структурната и инженерни проекти по време на строителството и експлоатацията.
3. Щам манометър за измерване на сила на деформация по време на метал образуване на валцуване и щамповане преси.
4. Високо температурни сензори за металургични и други предприятия.
5. Измерване на сензор с еластичен елемент, изработен от неръждаема стомана за използване в химически агресивна среда.

Стандартни тензодатчици направени във формата на шайби, конци, или прости греди двустранни, S-образни. За всички дизайни е важно, че силата се прилага в една посока: отгоре надолу или обратно. При тежки условия на работа, специални проекти дават възможност да се отстрани влиянието на паразитни сили. От това до голяма степен ще зависи от цените им.

На тензорезистори ценови диапазони от стотици до хиляди рубли. Много зависи от производителя, дизайн, материали, технологии за производство, стойностите на измерваните параметри, допълнително електронно оборудване. В по-голямата си част, те са компоненти на баланса на различните видове.

заключение

Принципът на работа на всички клетки натоварване се основава на преобразуване на деформация на еластичния елемент в електрически сигнал. За различни цели има собствен сензор. Когато тензодатчици са избрани, важно е да се определи дали е налице компенсация схеми нарушат показанията на температурата и механични паразитни ефекти.