Sensori pentru senzori de presiune: descriere, instrucțiuni de utilizare, specificații și recenzii

Măsurătorile de tensiune sunt dispozitive care convertesc măsurarea deformarea elastică

Sensor senzor de tensiune: principiu de funcționare

Elementul principal al dispozitivului este un indicator de rezistență fixat pe o structură elastică. Celulele de sarcină sunt calibrate, încărcate treptat cu o forță crescătoare dată și măsurarea valorii rezistența electrică. Apoi, prin schimbarea sa, se vor putea determina valorile sarcinii necunoscute aplicate și deformarea proporțională cu ea.

În funcție de tipul de senzori, puteți măsura:

• putere;
• presiune;
• deplasare;
• momentul de răsucire;
• accelerație.

Chiar și cu cea mai complicată schemă de încărcare a structurii, acțiunea asupra indicatorului de tensiune este redusă la întinderea sau comprimarea laturii sale de-a lungul unei secțiuni lungi numite bază.

Care sunt tensiometrele folosite?

Cele mai comune tipuri de manometre cu schimbare rezistență activă la influenta mecanica - tensometre.

Conductoarele de tensiune din sârmă

Cel mai simplu exemplu este o secțiune dreaptă a unui fir subțire care este atașat la partea studiată. Rezistența sa este: r = pL / s, unde p este rezistivitatea, L este lungimea și s este aria secțiunii transversale.

Sârmă lipită este deformată elastic împreună cu piesa de prelucrat. Aceasta își schimbă dimensiunile geometrice. În timpul compresiei, secțiunea transversală a conductorului crește, iar atunci când este întinsă, aceasta scade. Prin urmare, schimbarea rezistenței semnelor depinde de direcția de deformare. Caracteristica este liniară.

Sensibilitatea scăzută a indicatorului de tensiune a dus la necesitatea de a mări lungimea firului într-o mică secțiune de măsurare. Pentru a face acest lucru, este realizat sub forma unei spirale (zăbrele) din sârmă, lipită pe ambele părți cu plăci de izolație dintr-un film de lac sau hârtie. Pentru conectarea la un circuit electric, dispozitivul este echipat cu două fire de cupru. Acestea sunt sudate sau lipite la capetele unei spirale de sârmă și suficient de puternice pentru conectarea la circuitul electric. Gravura tulpinii este atașată la elementul elastic sau la partea testată folosind un adeziv.

Conductoarele de tensiune au următoarele avantaje:

• simplitatea designului;
• dependența liniară de deformare;
• dimensiuni mici;
• preț scăzut.

Dezavantajele includ sensibilitatea scăzută, influența temperaturii mediului, nevoia de protecție împotriva umezelii și aplicarea numai în zona deformărilor elastice.

Sârmă se va deforma dacă rezistența de lipire a adezivului este mult mai mare decât forța necesară pentru al întinde. Raportul dintre suprafața de lipire și suprafața secțiunii transversale trebuie să fie între 160 și 200, ceea ce corespunde diametrului său de 0,02-0,025 mm. Este posibil să se mărească până la 0,05 mm. Apoi, în timpul funcționării normale a indicatorului de rezistență, stratul adeziv nu se prăbușește. În plus, senzorul funcționează bine pentru comprimare, deoarece filamentele de sârmă sunt una cu filmul adeziv și piesa.

Tensometre din folie

Parametrii și principiul de acțiune al indicatorului de rezistență a foliei sunt aceleași cu cele ale sârmei. Numai materialul este o folie de nicrom, constantan sau titan-aluminiu. Tehnologia fotolitografiei face posibilă obținerea unei configurații complexe a rețelei și automatizarea procesului.

În comparație cu sârma, manometrele sunt mai sensibile, depășesc curentul, transmit mai bine deformările, au concluzii mai puternice și un model mai complicat.

Semiconductoare

Sensibilitatea senzorilor este de aproximativ 100 de ori mai mare decât viteza firului, ceea ce face adesea posibilă utilizarea acestora fără amplificatoare. Dezavantajele sunt fragilitatea, o mare dependență de temperatura ambiantă și o gamă largă de parametri.

Caracteristicile indicatorilor de rezistență

1. Baza - lungimea conductorului rețelei (0,2-150 mm).
2. Rezistența nominală R este valoarea rezistenței active (10-1000 Ohm).
3. Curent de funcționare I_p - curentul la care indicatorul de tensiune nu este încălzit considerabil. În cazul supraîncălzirii, proprietățile materialelor elementului sensibil, substratului și stratului adeziv, care distorsionează citirile, se modifică.
4. Factor de ecartament: s = (ΔR / R) / (ΔL / L), unde R și L - respectiv rezistența electrică și lungimea ΔR descărcate și ΔL de senzori - schimbarea de rezistență și deformare prin forță externă. Pentru materiale diferite, poate fi pozitiv (R crește cu întindere) și negativ (R crește cu compresie). Valoarea s pentru diferite metale variază de la -12,6 la +6.

Scheme pentru includerea tensometrelor

Pentru a măsura semnalele electrice mici, cea mai bună opțiune este un comutator de pod, în centrul căruia este un voltmetru. Cel mai simplu exemplu este un senzor de măsurare a tensiunii, circuitul căruia este asamblat pe principiul unei punți electrice, la unul dintre umeri care este conectat. Rezistența sa într-o stare descărcată va fi aceeași ca și pentru restul rezistențelor. În acest caz, instrumentul va afișa zero tensiune.Principiul senzorului tensometric este creșterea sau scăderea valorii rezistenței sale, în funcție de compresia sau tracțiunea forței.

Precizia citirilor este influențată în mod semnificativ de temperatura indicatoarelor de tensiune. Dacă un tensor similar este inclus în celălalt braț al podului, care nu va fi încărcat, acesta va îndeplini funcția de compensare a efectelor termice.

În circuitul de măsurare, rezistențele electrice ale cablurilor conectate la rezistor trebuie, de asemenea, luate în considerare. Influența lor este redusă prin adăugarea a încă un fir conectat la un anumit cablu al tensorului și un voltmetru.

Dacă cele două elemente sunt lipite pe elementul elastic astfel încât încărcăturile lor să difere în semn, semnalul va crește cu un factor de 2. Dacă există patru senzori în circuit cu sarcinile indicate în diagrama de mai sus cu săgeți, sensibilitatea va crește semnificativ. Cu această conexiune de măsurare a tensiunii de sârmă sau folie, un micamamer obișnuit va da o indicație fără un amplificator de semnale electrice. Este important să se potrivească cu precizie valorile rezistenței cu un multimetru, astfel încât acestea să fie egale în fiecare braț al podului electric.

Utilizarea tensometrelor în tehnologie

1. O parte din proiectarea balanței: în timpul cântăririi, corpul senzorului este deformat elastic și, împreună cu acesta, senzorii de tensiune atașați acestuia sunt conectați la circuit. Semnalul electric este transmis către instrument de măsurare.
2. Monitorizarea stresului-tulpina a structurilor de constructii si a structurilor ingineresti in procesul de montaj si functionare a acestora.
3. Măsurători de tensiune pentru măsurarea forțelor de efort la formarea de metale pe laminoare și prese de ștanțare.
4. Senzori de temperatură înaltă pentru întreprinderile metalurgice și alte întreprinderi.
5. Senzori de măsurare cu un element elastic din oțel inoxidabil pentru a lucra într-un mediu agresiv chimic.

Măsurătorile de tensiune standard sunt realizate sub formă de șaibe, coloane, grinzi simple sau bilaterale, în formă de S. Pentru toate modelele, este important ca forța să fie aplicată într-o direcție: de sus în jos sau invers. În condiții de exploatare severe, modele speciale fac posibilă eliminarea efectului forțelor parazitare. Acest lucru depinde în mare măsură de prețurile lor.

Pe măsurarea tensiunii, prețul este de la sute de ruble la sute de mii. Mult depinde de producător, proiectare, materiale, tehnologia de fabricație, valorile parametrilor măsurați, echipamente electronice suplimentare. În cea mai mare parte, ele reprezintă părțile componente ale scalelor de diferite tipuri.

concluzie

Principiul de funcționare al tuturor tensometrelor se bazează pe transformarea deformării unui element elastic într-un semnal electric. Pentru diferite scopuri, există diferite tipuri de senzori. Când se selectează manometrele de tensiune, este important să se determine dacă există compensații în schemele de citire distorsionată a temperaturii și a influențelor mecanice parazitare.