Strain gage sensors: beskrywing, gebruikers handleiding, spesifikasies en resensies

Stammeters is toestelle wat die gemeet elastiese vervorming van 'n vaste stof omskep in 'n elektriese sein. Dit is as gevolg van 'n verandering in die weerstand van die sensor geleier wanneer die meetkundige dimensies van strek of kompressie verander.

Strain gage sensor: beginsel van werking

Die hoofelement van die toestel is 'n spanning wat vasgemaak is aan 'n elastiese struktuur. Die las selle word gekalibreer, stapsgewys gelaai met 'n gegewe toenemende krag en die meet van die elektriese weerstand. Dan sal dit moontlik wees om die waardes van die toegepaste onbekende lading en die vervorming eweredig daaraan te bepaal.

Afhangende van die tipe sensors, kan jy meet:

• krag;
• druk;
• verplasing;
• Die draaiende oomblik;
• versnelling.

Selfs met die mees ingewikkelde struktuur laai skema, verminder die aksie op die spanningspan om sy rooster te strek of te komprimeer langs 'n lang gedeelte wat die basis genoem word.

Waarvoor word die spanningsmeters gebruik?

Die mees algemene tipes spanningsmeters met 'n verandering in aktiewe weerstand onder meganiese aksie is spanningsmeters.

Wire strain gauges

Die eenvoudigste voorbeeld is 'n reguit gedeelte van 'n dun draad wat aan die onderliggende gedeelte geheg is. Die weerstand is: r = pL / s, waar p die resistiviteit is, L is die lengte en s is die deursnitarea.

Die gelymde draad word elasties gedeformeer met die werkstuk. Dit verander sy meetkundige dimensies. Wanneer dit saamgepers word, verhoog die dwarssnit van die geleier, en wanneer dit gestrek word, neem dit af. Daarom verander die verandering in weerstandsverandering, afhangende van die rigting van vervorming. Die kenmerk is lineêr.

Die lae sensitiwiteit van die spanning het gelei tot die behoefte om die lengte van die draad in 'n klein meetgedeelte te verhoog. Om dit te doen is dit gemaak in die vorm van 'n spiraal (rooster) van draad, aan albei kante vasgeplak met plate van isolasie van 'n lak of papier. Vir die aansluiting op 'n elektriese stroombaan is die toestel toegerus met twee koperdraaddrade. Hulle word gesweis of soldeer aan die punte van die draadspiraal en sterk genoeg om aan die elektriese stroombaan te koppel. Die spanningspaneel is aan die elastiese element of die deel wat met 'n gom getoets moet word, geheg.

Wire strain meters het die volgende voordele:

• Eenvoud van ontwerp;
• Lineêre afhanklikheid van vervorming;
• Klein grootte;
• Lae prys.

Die nadele sluit in lae sensitiwiteit, die invloed van omgewings temperatuur, die behoefte aan beskerming teen vog en toepassing slegs op die gebied van elastiese vervormings.

Die draad sal vervorm as die bindsterkte van die gom baie groter is as die krag wat nodig is om dit te rek. Die verhouding van die verbindingsoppervlak tot die deursnee moet 160 tot 200 wees, wat ooreenstem met die deursnee van 0,02-0,025 mm. Dit is moontlik om dit tot 0,05 mm te verhoog. Dan val die gomlaag nie in die normale werking van die spanning nie. Daarbenewens werk die sensor goed vir kompressie, aangesien die drade van die draad integraal is met die gomfilm en die deel.

Strookmeters van foelie

Parameters en beginsel van aksie van die foelie spanning gage is dieselfde as dié van die draad gages. Slegs die materiaal is 'n folie van nichroom, constantan of titanium-aluminium. Die tegnologie van fotolithografie maak dit moontlik om 'n komplekse rooster konfigurasie te verkry en die proses te automatiseer.

In vergelyking met draad, is foil strain gauges meer sensitief, hulle slaag meer stroom, beter vervorming, het sterker gevolgtrekkings en 'n meer ingewikkelde tekening.

Halfgeleier spanning meters

Die sensitiwiteit van die ore is ongeveer 100 keer hoër as die draad, wat dit dikwels moontlik maak om dit sonder versterkers te gebruik. Die nadele is broosheid, 'n groot afhanklikheid van die omliggende temperatuur en 'n wye reeks parameters.

Kenmerke van spanningspale

1. Basis - die lengte van die geleier van die rooster (0.2-150 mm).
2. Die nominale weerstand R is die waarde van die aktiewe weerstand (10-1000 Ohm).
3. Bedryfsstroom I _p is die stroom waarteen die spanningslading nie merkbaar verhit word nie. In die geval van oorverhitting, verander die eienskappe van die materiaal van die sensitiewe element, die substraat en die kleeflaag wat die lesings verdraai.
4. Die sensitiwiteitskoëffisiënt is: s = (ΔR / R) / (ΔL / L), waar R en L onderskeidelik die elektriese weerstand en die lengte van die losse sensor is; ΔR en ΔL - verandering van weerstand en vervorming van eksterne krag. Vir verskillende materiale kan dit positief wees (R styg met strek) en negatief (R neem toe met kompressie). Die waarde van s vir verskillende metale wissel van -12.6 tot +6.

Skemas van insluiting van strainmeters

Om klein elektriese seine te meet, is die beste opsie 'n brugskakelaar, in die middel waarvan 'n voltmeter is. Die eenvoudigste voorbeeld is 'n spanning sensor, waarvan die kring op die beginsel van 'n elektriese brug gemonteer word, aan een van wie se skouers dit verbind word. Die weerstand in 'n los toestand sal dieselfde wees as vir die res van die weerstande. In hierdie geval sal die instrument nulspanning vertoon. Die beginsel van die tensometriese sensor is om die waarde van sy weerstand te verhoog of te verlaag, afhangende van die feit of die krag drup of trek.

Die akkuraatheid van die lesings word aansienlik beïnvloed deur die temperatuur van die spanning. As u 'n soortgelyke tensorweerstand in die ander arm van die brug insluit, wat nie gelaai sal word nie, sal dit die funksie van vergoeding vir termiese effekte verrig.

In die meetkring moet ook die elektriese weerstande van die drade wat aan die weerstand gekoppel is, in ag geneem word. Hul invloed word verminder deur nog een draad te voeg wat verband hou met enige voorsprong van die spanning en 'n voltmeter.

As die twee elemente op so 'n wyse aan die elastiese element vasgeplak word dat hul vragte in teken verskil, sal die sein met 'n faktor 2 toeneem. As daar vier sensors in die stroombaan is met die vragte wat in die diagram hierbo aangedui word, sal die sensitiwiteit aansienlik toeneem. Met hierdie verbinding van draad- of foeliestrommeters sal 'n gewone mikro-meter 'n aanduiding gee sonder 'n versterker van elektriese seine. Dit is belangrik om die weerstandswaardes met 'n multimeter akkuraat te pas sodat dit gelyk is aan elke arm van die elektriese brug.

Die gebruik van spanningsmeters in tegnologie

1. Deel van die ontwerp van die balans: tydens die weeg is die sensorliggaam elasties vervorm, en daarmee saam is die spanningsmeters daaraan gekoppel aan die kring gekoppel. Die elektriese sein word aan die meetapparaat oorgedra .
2. Monitering van die stres-spanningstoestand van boustrukture en ingenieursstrukture in die proses van hulle oprigting en werking.
3. Strookmeters vir die meet van die spanningskrag in die behandeling van metale deur druk in walsmeulens en drukpers.
4. Hoë-temperatuur ore vir metallurgiese en ander ondernemings.
5. Meet sensors met 'n elastiese element van vlekvrye staal vir werk in 'n chemies aggressiewe omgewing.

Standaard strain meters is gemaak in die vorm van wassers, kolomme, eenvoudige of bilaterale balke, S-vormig. Vir alle ontwerpe is dit belangrik dat die krag in een rigting toegepas word: van bo na onder of andersom. Onder erge bedryfstoestande maak spesiale ontwerpe dit moontlik om die effek van parasitiese kragte uit te skakel. Hul pryse hang grootliks daarvan af.

Op die strain gauges is die prys van honderde roebels tot honderde duisende. Baie hang af van die vervaardiger, ontwerp, materiale, vervaardigingstegnologie, die waardes van die gemeet parameters, bykomende elektroniese toerusting. Vir die grootste deel is dit die samestellende dele van skubbe van verskillende tipes.

gevolgtrekking

Die beginsel van werking van alle strainmeters is gebaseer op die transformasie van die vervorming van 'n elastiese element in 'n elektriese sein. Vir verskillende doeleindes is daar verskillende sensorontwerpe. Wanneer strainmeters gekies word, is dit belangrik om vas te stel of daar vergoeding in die stroombane is vir die verwronge lesings van temperatuur en parasitiese meganiese invloede.