Töjningsgivare: beskrivning, bruksanvisning, egenskaper och betyg

Trådtöjningsgivare är anordningar för omvandling av den uppmätta elastisk deformation av den fasta kroppen till en elektrisk signal. Detta inträffar på grund av förändringen av ledarmotstånd hos sensorn ändrar dess geometriska dimensionerna hos den töjning eller kompression.

Trådtöjningsgivare: principen handlings

Det viktigaste elementet i anordningen är en töjningsmätare fäst vid en elastisk struktur. Lastceller är kalibrerade stegvis satsning specificera ökande kraft och därmed mätning av storleken av elektrisk resistans. Sedan, för att ändra det kan användas för att bestämma värdena för okända belastning och deformation är proportionell mot det.

Beroende på vilken typ av sensorer kan mätas:

• effekt;
• tryck;
• förskjutning;
• vridmoment;
• acceleration.

Även de mest sofistikerade kretsdesign lastningseffekter på töjningsgivaren är reducerad till spänningen eller kompression utmed dess gitter långa avsnitt, som kallas en bas.

Vad används töjningsgivare

De vanligaste typerna av töjningsgivare med förändringen i resistans under mekanisk påkänning - töjningsgivare.

tråd töjningsgivare

Det enklaste exemplet är ett linjesegment av en tunn tråd som är fäst vid studiedetaljerna. Dess resistans: r = pL / s, där p - resistivitet, L - längden, s - sektionsarea.

Vid den limmade stycket är elastiskt deformerad tråd. Samtidigt ändrar sina geometriska dimensioner. Vid komprimering ett tvärsnitt av ledar ökar och drag - minskar. Därför förändringen i resistans ändrar tecken beroende på riktningen av deformationen. Kännetecken är linjär.

Låg känslighet gage ledde till behovet av att öka längden på tråden i ett litet område av mätning. För att göra detta, är den gjord i form av en spiral (gitter) av tråd, klistras på båda sidor av isoleringsplattor av lackfilm eller papper. För anslutning till elektrisk krets apparat är försedd med två kopparanslutningsledare. De svetsas eller löds på ändarna av trådspiral och stark nog för att ansluta till en elektrisk krets. Töjningsmätare fäst till det elastiska elementet eller den studerade delen med hjälp av lim.

Wire trådtöjningsgivare har följande fördelar:

• enkel struktur;
• linjärt beroende av deformation;
• liten storlek;
• litet pris.

Nackdelarna inkluderar låg känslighet, effekten av omgivande temperatur, behovet av skydd mot fukt, använd endast inom området för elastisk deformation.

Tråden kommer att deformeras när vidhäftningskraften att limma den vida överstiger den ansträngning som krävs för dess förlängning. Förhållandet av ytbindning till tvärsektionsarean bör vara 160 till 200, vilket motsvarar dess diameter 0,02-0,025 mm. Det tillät ökande till 0,05 mm. Sedan under normal drift av töjningsgivare klisterskiktet förstörs. Vidare fungerar sensorn väl för komprimering, eftersom filament av tråd i ett stycke med den adhesiva filmen och arbetsstycket.

folie töjningsgivare

Parametrar och drift av folie töjningsgivaren är densamma som den av tråden. Bara materialet är en folie gjord av nikrom, konstantan eller titan-aluminium. tillverkning fotolitografi-teknik gör det möjligt att erhålla en komplex gitterkonfiguration och automatisera processen.

Jämfört med tråd, folie töjningsgivare känsligare, mer ström leds bättre överföra deformation att ha en mer hållbar och hårdare slutsatser dragnings.

halvledar töjningsgivare

Sensor känslighet är ungefär 100 gånger högre än den tråd som gör ofta att tillämpa dem utan förstärkare. Nackdelarna är sprödhet, ett stort beroende av den omgivande temperaturen och en avsevärd spridning parametrar.

karaktäristika för töjningsgivare

1. Bas - gitterledarlängden (0,2-150 mm).
2. Standard resistansen R - motståndsvärde (ohm 10-1000).
3. Arbete matningsström _Ip - ström, vid vilken mätaren inte är nämnvärt upphettas. Vid överhettning ändra egenskaperna för den sensormaterial bas och ett limskikt, förvränga bevisen.
4. gauge Faktor: s = (AR / R) / (AL / L), där R och L - respektive det elektriska motståndet och längden av den obelastade sond; AR och AL - motstånd mot förändring och deformation av en yttre kraft. För olika material kan det vara positiva (R ökar drag) och negativa (R ökar i kompression). Värdet s för olika metaller varierar från -12,6 till 6.

Scheme inkorporerar töjningsgivare

För att mäta små elektriska signaler bästa alternativet är införandet av en bro, som är centrum en voltmeter. Det enklaste exemplet skulle vara en trådtöjningsgivare, vilken krets är monterad på principen om elektrisk brygga, vilken är ansluten i en arm. Dess motstånd i obelastat tillstånd är densamma som för andra motstånd. I detta fall kommer anordningen uppvisar en nollspänning. Manöverprincipen töjningsgivaren är att öka eller minska storleken på dess motstånd beroende på kommer att tvinga komprimerad eller sträckt.

Noggrannheten i avläsningen signifikant påverkas av temperaturen gage. Om den andra armen av bron att inkludera en liknande tenzosoprotivlenie som inte kommer att laddas, kommer den att utföra kompensationsfunktionen vid extrema temperaturer.

Mätkretsen måste också ta hänsyn till de värden på den elektriska resistansen av trådarna anslutna till motståndet. Deras inflytande reduceras genom tillsatsen av en annan ledare är ansluten till någon slutsats töjningsmätare och voltmetern.

När det elastiska elementet att hålla de två sensorerna så att deras last skiljer sig tecken, kommer signalen att öka 2 gånger. Om det finns fyra sensorer i kretsen med laster, betecknade med pilar i diagrammet ovan, ökar känsligheten avsevärt. Vid anslutning av tråd eller folie töjningsgivare vanlig amperemeter kommer att vittna utan en förstärkare av elektriska signaler. Det är viktigt att noggrant välja valören motstånd med en multimeter så att de är lika med varandra i varje arm av en elektrisk brygga.

Applicering av töjningsgivare på området

1. Del av strukturen av balansen: viktsensom kroppen är elastiskt deformerad, och med det töjningsgivarna klistras till den ansluten i kretsen. Den elektriska signalen överförs till mätinstrumentet.
2. Övervakning av den spänning-påkänning tillstånd av strukturella och anläggningsprojekt under sin konstruktion och drift.
3. Trådtöjningsgivare för mätning av deformation kraft under metallformning på valsverk och stämpling pressar.
4. Hög temperaturgivare för metallurgiska och andra företag.
5. Mätsensor med ett elastiskt element av rostfritt stål för användning i en kemiskt aggressiv miljö.

Standard töjningsgivare som gjorts i form av brickor, strängar, eller enkla balkar bilaterala, S-formad. För alla konstruktioner är det viktigt att den kraft som tillämpades i en riktning: från topp till botten eller vice versa. I svåra driftsförhållanden, speciella design gör det möjligt att eliminera effekten av parasitkrafter. Från denna till stor del beror på deras priser.

På töjningsgivare prisklasser från hundratals till hundratusentals rubel. Mycket beror på tillverkaren, design, material, tillverkningstekniker, värdena för de uppmätta parametrarna, ytterligare elektronisk utrustning. För det mesta är de komponenter i balans mellan olika typer.

slutsats

Principen för drift av samtliga lastceller är baserad på omvandlingen av deformation av det elastiska elementet till en elektrisk signal. För olika ändamål har sin egen sensor. När töjningsgivare väljs, är det viktigt att avgöra om det finns en kompensationsscheman förvränga avläsningar av temperatur och mekaniska parasiteffekter.