Strain gage sensors: תיאור, הוראות שימוש, הוראות שימוש ו הוראות שימוש

מדדי זנים הם מכשירים הממירים את העיוות האלסטי הנמדד של מוצק לאות חשמל. הסיבה לכך היא שינוי בהתנגדות של המנצח חיישן כאשר הממדים הגיאומטריים שלה משתנים מתיחה או דחיסה.

זן חיישן זן: עקרון הפעולה

המרכיב העיקרי של המכשיר הוא זן זן קבוע למבנה אלסטי. תאי העומס מכוילים, נטענים בשלבים עם כוח גובר נתון ומודדים את ההתנגדות החשמלית. אז על ידי השינוי שלה ניתן יהיה לקבוע את הערכים של העומס ידוע לא ידוע ואת העיוות פרופורציה אליו.

בהתאם לסוג החיישנים, ניתן למדוד:

• כוח;
• לחץ;
• נעה;
• הרגע המתפתל;
• האצה.

גם עם עומס המסגרת המורכבת ביותר, הפעולה על זן המתח יורדת למתוח או לדחוס את הסריג לאורך קטע ארוך שנקרא הבסיס.

מה הם מדדי הזנים המשמשים?

הסוגים הנפוצים ביותר של מדדי זן עם שינוי בהתנגדות פעילה תחת פעולה מכנית הם מדדים זן.

מדדי זנים

הדוגמה הפשוטה ביותר היא קטע ישר של חוט דק, אשר מחובר לחלק תחת מחקר. ההתנגדות שלה היא: r = pL / s, כאשר p היא ההתנגדות, L הוא אורך, ו- s הוא אזור חתך.

חוט מודבק הוא מעוות בצורה אלסטית יחד עם לחומר. זה משנה את הממדים הגיאומטריים שלה. כאשר דחוס, חתך רוחב של המנצח גדל, וכאשר הוא נמתח, זה יורד. לכן, השינוי שינויים התנגדות לחתום בהתאם לכיוון של דפורמציה. המאפיין הוא ליניארי.

הרגישות הנמוכה של זן המתח הובילה לצורך להגדיל את אורך החוט בקטע מדידה קטן. כדי לעשות זאת, הוא עשוי בצורה של ספירלה (סריג) עשוי חוט, מודבק משני הצדדים עם לוחות בידוד של סרט של לכה או נייר. לחיבור למעגל חשמלי המכשיר מצויד בשני חוטי מוליך נחושת. הם מרותכים או מולחמים לקצות הספירלה חוט חזק מספיק כדי להתחבר למעגל חשמלי. זן המתח מחובר אלמנט אלסטי או חלק להיבדק עם דבק.

מדדי זן חוט יש את היתרונות הבאים:

• פשטות של עיצוב;
• תלות ליניארית בעיוות;
• גודל קטן;
• מחיר נמוך.

החסרונות כוללים רגישות נמוכה, השפעת טמפרטורה סביבתית, הצורך בהגנה מפני לחות, ויישום רק באזור של עיוותים אלסטיים.

החוט יהיה עיוות אם כוח מליטה של דבק הוא הרבה יותר מאשר הכוח הנדרש כדי למתוח אותו. היחס בין משטח מליטה לאזור חתך צריך להיות 160 עד 200, אשר תואמת את קוטר של 0.02-0.025 מ"מ. ניתן להגדיל אותו ל 0.05 מ"מ. ואז, במהלך הפעולה הרגילה של זן המתח, שכבת דבק לא לקרוס. בנוסף, החיישן פועל היטב עבור דחיסה, שכן החוטים של החוט הם חלק בלתי נפרד עם הסרט דבק את החלק.

מדדי הזנים מתוך נייר

פרמטרים ועקרון הפעולה של נימה זן לסכל זהים לאלה של גייני תיל. רק החומר הוא רדיד של ניכרומה, קונסטנאן או אלומיניום טיטניום. הטכנולוגיה של photolithography מאפשרת לקבל תצורת סריג מורכבים להפוך את התהליך.

בהשוואה לחוטים, מדידת הזנים לסכל רגישה יותר, הם עוברים יותר דפורמציה משופרת, טובה יותר, יש מסקנות חזקות יותר וציור מורכב יותר.

מדדי מוליכים למחצה

הרגישות של החיישנים גבוהה פי 100 מהחוט, מה שהופך את זה לעתים קרובות ניתן להשתמש בהם ללא מגברים. החסרונות הם שבריריות, תלות גדולה בטמפרטורת הסביבה ומגוון רחב של פרמטרים.

מאפייני גנים

1. בסיס - אורך של המנצח של הסריג (0.2-150 מ"מ).
2. ההתנגדות הנומינלית R היא הערך של ההתנגדות הפעילה (10-1000 אוהם).
3. הפעלה הנוכחית אני _p הוא הנוכחי שבו זן המתח אינו מחומם במידה ניכרת. במקרה של התחממות יתר, המאפיינים של החומרים של אלמנט רגיש, את המצע ואת שכבת דבק, אשר לעוות את הקריאות, לשנות.
4. מקדם הרגישות הוא: s = (ΔR / R) / (ΔL / L), כאשר R ו- L הם ההתנגדות החשמלית ואורך החיישן שנטען, בהתאמה; ΔR ו ΔL - שינוי ההתנגדות ועיוות מכוח חיצוני. עבור חומרים שונים, זה יכול להיות חיובי (R מגביר עם מתיחה) ושלילי (R מגביר עם דחיסה). הערך של s עבור מתכות שונות נע בין 12.6 ל -6.

ערכות של הכללה של מדדי זן

כדי למדוד אותות חשמליים קטנים, האפשרות הטובה ביותר היא מתג גשר, שבמרכזו מד מתח. הדוגמה הפשוטה ביותר היא חיישן גלאי המתח, המעגל שבו הוא מורכב על עיקרון של גשר חשמלי, על אחת הכתפיים הוא מחובר. התנגדותה במצב פריקה תהיה זהה לזו של שאר הנגדים. במקרה זה, המכשיר יציג מתח אפס. העיקרון של החיישן הטנסומטרי הוא להגדיל או להקטין את הערך של ההתנגדות שלה, תלוי אם הכוחות הם דחיסה או מתיחה.

הדיוק של הקריאות מושפע באופן משמעותי על ידי הטמפרטורה של המתח זן. אם אתה כולל התנגדות tensor דומה בזרוע השנייה של הגשר, אשר לא יהיה טעון, זה יבצע את הפונקציה של פיצוי על ההשפעות התרמיות.

במעגל המדידה יש לקחת בחשבון גם את ההתנגדות החשמלית של החוטים המחוברים לנגד. השפעתם מצטמצמת על ידי הוספת חוט נוסף המחובר לכל עופרת של זן המתח ו voltmeter.

אם שני אלמנטים מודבקים אלמנט אלסטי בצורה כזאת, כי העומסים שלהם שונים סימן, האות יגדל פי 2. אם ישנם ארבעה חיישנים במעגל עם העומסים המופיעים בתרשים לעיל על ידי החצים, הרגישות יגדל באופן משמעותי. עם חיבור זה של תיל או מודד זן מודד microameter רגיל ייתן אינדיקציה ללא מגבר של אותות חשמליים. חשוב להתאים במדויק את ערכי ההתנגדות עם multimeter כך שהם שווים בכל זרוע של הגשר החשמלי.

השימוש במדדי הזנים בטכנולוגיה

1. חלק מתכנון האיזון: במהלך השקילה, גוף החיישן הוא מעוות בצורה אלסטית, ויחד עם זה מדדי הזנים המחוברים אליו מחוברים למעגל. האות החשמלי מועבר למכשיר המדידה.
2. ניטור של מתח מתח המדינה של מבנים מבנים ומבנים הנדסיים בתהליך של הקמתם ותפעולם.
3. מדדי זנים למדידת כוח הזנים בטיפול במתכות בלחץ במפעלי גלילה ובחותמים.
4. חיישני טמפרטורה גבוהה למטלורגים ומפעלים אחרים.
5. מדידת חיישנים עם אלסטי אלמנט של נירוסטה לעבודה בסביבה אגרסיבית מבחינה כימית.

מדי לחץ סטנדרטי מבוצעים בצורה של מכונות כביסה, עמודות, קורות פשוטות או דו צדדיות, בצורת S. עבור כל העיצובים, חשוב כי הכוח מוחל בכיוון אחד: מלמעלה למטה או להיפך. בתנאים מבצעיים קשים, עיצובים מיוחדים מאפשרים לחסל את ההשפעה של כוחות טפיליים. המחירים שלהם תלויים במידה רבה על זה.

על מדדי הזנים המחיר הוא ממאות רובלים למאות אלפים. הרבה תלוי היצרן, עיצוב, חומרים, טכנולוגיית ייצור, ערכי הפרמטרים נמדד, ציוד אלקטרוני נוסף. על פי רוב, הם החלקים המרכיבים של קשקשים מסוגים שונים.

מסקנה

העיקרון של הפעולה של כל מדדי זן מבוסס על השינוי של דפורמציה של אלסטי אלמנט חשמלי לתוך האות. למטרות שונות, ישנם עיצובים חיישן שונים. כאשר נבחרים מדדי זנים, חשוב לקבוע אם יש פיצוי במעגלים עבור קריאות מעוותות של טמפרטורה והשפעות מכני טפילי.