Senzorni senzori: opis, korisnički priručnik, specifikacije i recenzije

Mjerači naprezanja su uređaji koji pretvaraju izmjerene elastična deformacija

Senzor senzora: načelo rada

Glavni element naprave je naprava koja se pričvršćuje na elastičnu strukturu. Opterećenje se kalibrira, postupno se napuni s danom povećanom silom i mjeri vrijednost električni otpor. Zatim će se svojim promjenama odrediti vrijednosti primijenjene nepoznatog opterećenja i deformacije proporcionalne s njom.

Ovisno o vrsti senzora, možete mjeriti:

• moć;
• tlak;
• istiskivanje;
• trenutak uvijanja;
• ubrzanje.

Čak i kod najsloženijih shema učitavanja strukture, djelovanje na soju naprezanja se svodi na istezanje ili komprimiranje rešetke duž dugačkog dijela pod nazivom baza.

Koji su mjerni slojevi korišteni?

Najčešći tipovi mjerača naprezanja s promjenom aktivni otpor s mehaničkim utjecajem - mjerači debljine.

Žičani debljini

Najjednostavniji primjer je ravni dio tanke žice koja je pričvršćena za dio koji se proučava. Njezina otpornost je: r = pL / s, gdje p je otpornost, L je duljina, a s je poprečni presjek.

Ljepljena žica se elastično deformira zajedno s obradom. To mijenja svoje geometrijske dimenzije. Tijekom kompresije, poprečni presjek vodiča se povećava, a kada je ispružen, smanjuje se. Stoga se promjena otpora mijenja ovisno o smjeru deformacije. Karakteristika je linearna.

Niska osjetljivost naprezanja uzrokovala je potrebu povećanja duljine žice u malom mjernom dijelu. Da bi se to postiglo, izrađeno je u obliku spirale (rešetke) izrađene od žice, zalijepljene s obje strane pločama izolacije s filmom od lakiranja ili papira. Za spajanje na električni krug, uređaj je opremljen s dvije bakrene žice. Zavareni su ili lemljeni na krajeve žičane spirale i dovoljno su snažni da se povežu s električnim krugom. Naprava za vezanje pričvršćena je na elastični element ili na dio koji se ispituje pomoću ljepila.

Štitnici žica imaju sljedeće prednosti:

• jednostavnost dizajna;
• linearna ovisnost o deformaciji;
• male veličine;
• niska cijena.

Nedostaci uključuju nisku osjetljivost, utjecaj temperature okoliša, potrebu za zaštitom od vlage i primjenu samo u području elastičnih deformacija.

Žica će se deformirati ako je čvrstoća lijepljenja ljepila mnogo veća od sile koja je potrebna za njegovo rastezanje. Omjer površine vezanja na područje poprečnog presjeka treba biti 160 do 200, što odgovara promjeru od 0,02-0,025 mm. Moguće je povećati na 0,05 mm. Zatim, tijekom normalnog rada debljine sloja, sloj ljepila ne sruši. Osim toga, senzor radi dobro za kompresiju, budući da su žičane niti jedna s ljepljivim filmom i dijelom.

Mjerila s folijom

Parametri i načelo djelovanja sloja folije jednaki su onima kod žičanih konopa. Samo materijal je folija nikalnog, konstantnog ili titanij-aluminija. Tehnologija fotolitografije omogućava kompleksnu konfiguraciju rešetke i automatizira proces.

U usporedbi s žicom, mjerni slojevi folije su osjetljiviji, prolaze više struja, bolje prenose deformacije, imaju snažnije zaključke i složeniji uzorak.

Poluvodički slojevi

Osjetljivost senzora je oko 100 puta veća od brzine žice, zbog čega je često moguće koristiti bez pojačala. Nedostaci su krhkost, velika ovisnost o temperaturi okoline i širok raspon parametara.

Značajke naprezanja

1. Baza - duljina vodiča rešetke (0,2-150 mm).
2. Nominalni otpor R je vrijednost aktivnog otpora (10-1000 Ohm).
3. Radna struja I_p - struja kod koje se naprezanje nije zamjetno zagrijavalo. U slučaju pregrijavanja, mijenjaju se svojstva materijala osjetljivog elementa, supstrata i adhezivnog sloja, koji narušavaju čitanja.
4. Koeficijent osjetljivosti je: s = (ΔR / R) / (ΔL / L), gdje su R i L električki otpor i duljina neopterećenog senzora je ΔR i ΔL je promjena otpora i deformacija vanjske sile. Za različite materijale, može biti pozitivan (R povećava se istezanjem) i negativno (R raste s kompresijom). Vrijednost s za različite metale varira od -12,6 do +6.

Sheme za uključivanje debljina

Za mjerenje malih električnih signala najbolja opcija je prekidač mosta, u čijem je središtu voltmetar. Najjednostavniji je primjer senzorski senzor, čiji je sklop sastavljen na načelu električnog mosta na čiju je rampu povezana. Njegova otpornost u neopterećenom stanju bit će ista kao i za ostatak otpornika. U ovom slučaju, instrument će prikazati nula napona.Princip tensometrijskog senzora je povećanje ili smanjenje vrijednosti otpora, ovisno o tome je li sila pritisak ili vlačna.

Točnost očitanja značajno utječe na temperaturu naprezanja. Ako je sličan tenzor uključen u drugu ruku mosta, koji neće biti učitan, obavit će funkciju nadoknade toplinskih učinaka.

U mjernom krugu također se moraju uzeti u obzir i električni otpor žica spojenih na otpornik. Njihov utjecaj se smanjuje dodavanjem još jedne žice povezane s nekim vodovima manometra i voltmetra.

Ako su dva elementa zalijepljena na elastični element na takav način da se njihova opterećenja razlikuju po znaku, signal će se povećati za faktor 2. Ako u sklopu ima četiri senzora s opterećenjem označenim na dijagramu iznad strelica, osjetljivost će se znatno povećati. Ovom povezivanjem mjerača vlakana ili folije obični mikrometar daje indikator bez pojačala električnih signala. Važno je precizno uskladiti vrijednosti otpora s multimetrom tako da su jednaki u svakoj ruci električnog mosta.

Upotreba mjerača naprezanja u tehnologiji

1. Dio dizajna ravnoteže: tijekom vaganja, tijelo senzora se elastično deformira, a zajedno s njim povezani su s njim povezani senzori koji se spajaju na krug. Električni signal se prenosi na mjerni instrument.
2. Praćenje stanja naprezanja i stanja građevinskih konstrukcija i inženjerskih struktura u procesu njihove montaže i rada.
3. Mjerači naprezanja za mjerenje naprezanja na oblikovanje metala na valjaonicama i prešama za utiskivanje.
4. Visokotemperaturni senzori za metalurške i druge tvrtke.
5. Mjerenje senzora s elastičnim elementom od nehrđajućeg čelika za rad u kemijski agresivnom okruženju.

Standardni mjerači debljine izrađeni su u obliku podizača, stupova, jednostavnih ili dvostranih greda, u obliku slova S. Za sve izvedbe, važno je da se sila primjenjuje u jednom smjeru: od vrha do dna ili obrnuto. U teškim radnim uvjetima, posebni projekti omogućuju eliminiranje učinka parazitskih sila. To u velikoj mjeri ovisi o njihovim cijenama.

Na strain gauges cijena je od stotina rubalja do stotine tisuća. Mnogo ovisi o proizvođaču, dizajnu, materijalu, tehnologiji proizvodnje, vrijednostima izmjerenih parametara, dodatnoj elektroničkoj opremi. Uglavnom su sastavni dijelovi vage različitih vrsta.

zaključak

Načelo rada svih mjerača naprezanja temelji se na transformaciji deformacije elastičnog elementa u električni signal. Za različite namjene postoje različiti dizajn senzora. Kada se odaberu mjerni senzori, važno je utvrditi postoji li kompenzacija u shemama za iskrivljena očitanja temperature i parazitnih mehaničkih utjecaja.