Mesuradors de tensió: descripció, instruccions d'ús, característiques i classificacions

transductors del calibrador de tensió és un dispositiu per a la conversió de la mesura de deformació elàstica del cos sòlid en un senyal elèctric. Això es produeix a causa del canvi de la resistència del conductor del sensor de canviar les seves dimensions geomètriques de l'estirament o compressió.

calibrador de tensió: el principi d'acció

L'element principal del dispositiu és un mesurador de deformació unit a una estructura elàstica. Les cèl·lules de càrrega estan calibrades de càrrega escalonada especificar l'augment de la força i del mesurament d'aquesta manera la magnitud de la resistència elèctrica. Després, per canviar que es pot aplicar per determinar els valors de càrrega desconegut i la deformació és proporcional a aquesta.

Depenent del tipus de sensors es pot mesurar:

• de potència;
• pressió;
• desplaçament;
• torque;
• acceleració.

Fins i tot els més sofisticats efectes de disseny de circuits de càrrega en el mesurador de tensió es redueix a la tensió o compressió al llarg de la seva secció llarga de gelosia, anomenat una base.

El que abans mesuradors de tensió

Els tipus més comuns de mesuradors de tensió amb el canvi en la resistència sota esforç mecànic - mesuradors de deformació.

mesuradors de deformació de filferro

L'exemple més simple és un segment de línia d'un filferro prim que està unit als detalls de l'estudi. La seva resistència és: r = pL / s, on p - resistivitat, L - la longitud, s - àrea de la secció.

En la peça encolada es deforma elàsticament de filferro. Al mateix temps el canvi de les seves dimensions geomètriques. Quan la compressió d'una secció transversal dels augments de conductor, i de tracció - disminueix. Per tant, el canvi en la resistència canvia de signe en funció de la direcció de deformació. Característic és lineal.

Low Gage sensibilitat va conduir a la necessitat d'augmentar la longitud del cable en una àrea petita del mesurament. Per a això, es fa en la forma d'una espiral (lattice) de filferro, enganxat a banda i banda de les plaques d'aïllament de la pel·lícula de laca o de paper. Per a la connexió a un aparell de circuit elèctric està proveït de dos conductors terminals de coure. Ells es solden o es solden als extrems de l'espiral de filferro i prou forta per connectar-se a un circuit elèctric. mesurador de deformació unit al membre elàstic o la part estudiada usant adhesiu.

mesuradors de deformació de filferro tenen les següents avantatges:

• estructura simple;
• dependència lineal de la deformació;
• mida petita;
• preu petit.

Els desavantatges inclouen baixa sensibilitat, l'efecte de la temperatura ambient, la necessitat de protecció contra la humitat, utilitzen només en el camp de la deformació elàstica.

El filferro es deformarà quan la força d'adherència per enganxar que excedeix amb molt l'esforç necessari per a la seva extensió. La relació de la unió de superfície a la superfície de secció transversal ha de ser de 160 a 200, que correspon al seu diàmetre ,02-,025 mm. Es va permetre augmentar a 0,05 mm. Després, durant el funcionament normal del cep capa adhesiva Gage és destruït. A més, el sensor funciona bé per a la compressió, ja que els filaments de filferro integral amb la pel·lícula adhesiva i la peça de treball.

mesuradors de tensió làmina

Paràmetres i funcionament del calibrador de tensió de paper d'alumini són la mateixa que la del filferro. Només el material és una làmina feta de nicrom, constantan o titani-alumini. la fabricació de tecnologia de fotolitografia permet obtenir una configuració de gelosia complex i automatitzar el procés.

En comparació amb el filferro, làmina de mesuradors de deformació més sensible, més corrent es passa millor transmetre la deformació de tenir un més durador i més dures conclusions de dibuix.

mesuradors de deformació semiconductor

La sensibilitat del sensor és aproximadament 100 vegades més alt que el filferro que permet freqüència per aplicar-los sense amplificadors. Els desavantatges són la fragilitat, una gran dependència de la temperatura ambient i un considerable paràmetres de dispersió.

característiques de les bandes extensomètriques

1. Base - longitud del conductor de gelosia (0,2-150 mm).
2. resistència a la norma R - valor de la resistència (ohms 10-1000).
3. subministrament de treball corrent I _p - corrent en el qual no es calenta en el mesurador. En cas de sobreescalfament canviar les propietats dels materials del sensor, la base i una capa d'adhesiu, el que distorsiona l'evidència.
4. factor de galga: s = (? R / R) / (? L / L), on R i L - respectivament la resistència elèctrica i la longitud de la sonda sense càrrega; ? R i? L - resistència al canvi i la deformació per una força externa. Per diferents materials pot ser positiva (R augmenta la tracció) i negatiu (R augmenta en compressió). El valor de s per diferents metalls oscil·la -12,6-6.

Esquema de la incorporació de mesuradors de deformació

Per mesurar petites senyals elèctrics millor opció és la inclusió d'un pont, el centre és un voltímetre. L'exemple més simple seria un mesurador de deformació, que el circuit es munta en el principi de pont elèctric, que està connectat a un braç. La seva resistència a l'estat sense càrrega és la mateixa que la de les altres resistències. En aquest cas, el dispositiu mostrarà un voltatge zero. El principi de funcionament del mesurador de deformació és per augmentar o disminuir la magnitud de la seva resistència en funció de forçarà comprimit o estirat.

L'exactitud de la lectura es veu afectada significativament pel mesurador de temperatura. Si l'altre braç del pont per incloure un tenzosoprotivlenie similar que no serà carregat, es durà a terme la funció de compensació en els extrems de temperatura.

El circuit de mesura ha de també tenir en compte els valors de la resistència elèctrica dels cables connectats a la resistència. La seva influència es redueix per l'addició d'un altre conductor connectat a cap conclusió del calibrador de tensió i un voltímetre.

Quan el membre elàstic per enganxar els dos sensors de manera que la seva càrrega difereixen en signe, el senyal augmentarà 2 cops. Si hi ha quatre sensors al circuit amb càrregues, designades per les fletxes en el diagrama anterior, la sensibilitat augmenta significativament. En connectar els mesuradors de deformació de filferro o làmina amperímetre ordinària testificarà sense un amplificador de senyals elèctrics. És important seleccionar amb precisió la denominació de resistències amb un multímetre de manera que siguin iguals entre si en cada braç d'un pont elèctric.

Aplicació de mesuradors de deformació en la tècnica

1. Part de l'estructura de la balança: el cos sensor de pesada es deforma elàsticament, i amb ell les bandes extensomètriques enganxats a ella connectada al circuit. El senyal elèctric es transmet a l' instrument de mesurament.
2. La vigilància de l'estat de tensió-deformació dels projectes d'enginyeria estructural i civil durant la seva construcció i funcionament.
3. Sensors d'eix per mesurar la força de deformació durant el conformat de metalls en els trens de laminació i premses d'estampació.
4. sensors d'alta temperatura per la metal·lúrgica i altres empreses.
5. El mesurament de sensor amb un membre elàstic fet d'acer inoxidable per a l'ús en un entorn químicament agressiu.

mesuradors de tensió estàndard realitzats en forma de volanderes, cordes, o bigues simples bilaterals, en forma de S. Per a tots els dissenys és important que la força es va aplicar en una direcció: de dalt a baix o viceversa. En condicions severes d'operació, dissenys especials fan possible eliminar l'efecte de les forces parasitàries. A partir d'aquest, en gran mesura dependrà dels seus preus.

En bandes extensomètriques preu va des de centenars a centenars de milers de rubles. Molt depèn del fabricant, disseny, materials, tècniques de fabricació, els valors dels paràmetres mesurats, l'equip electrònic addicional. En la seva major part, són components de la balança de diferents tipus.

conclusió

El principi de funcionament de totes les cèl·lules de càrrega es basa en la transformació de la deformació de l'element elàstic en un senyal elèctric. Per diferents propòsits té el seu propi sensor. Quan es trien mesuradors de deformació, és important per determinar si hi ha una compensació esquemes distorsionen les lectures de temperatura i efectes paràsits mecàniques.