Co je to zatěžovací buňka a jak to funguje
Druhy a oblast působnosti
Nejprve pochopíme principy činnosti snímačů tenzometrů. Když na tělo působí vnější síla, deformuje a působí působící silou. V důsledku deformace pouzdra snímače je ovlivněn měřicí prvek tenzometru. Výsledkem je, že zařízení generuje elektrický signál, odečítající, který zpracovatelský systém dává výsledek měření. K čemu je však tento typ zařízení?
Tenzometry se používají pro:
- Měření hmotnosti. Kromě toho mohou být v závislosti na konstrukci měřící jednotky použity pro stlačení nebo napnutí. Jejich účelem je tedy měřit hmotnost na plošinách (například vahách v obchodech) nebo na zavěšení (jeřáby atd.).
- Měření tlaku. Například v potrubích plynů a kapalných látek.
- Měření točivého momentu (u motorů automobilů nebo obráběcích strojů).
- Definice zrychlení.
- Řízení pohybu.
Podle typu měřicího prvku a principu činnosti se snímače zatížení dělí na:
- Odolný.
- Piezoelektrické.
- Optická polarizace.
- Vláknová optika.
- Piezoresistive.
Konstrukční vlastnosti snímače zatížení určují, kde se používá, protože konstrukce určuje přítomnost montážních otvorů a vektorů možné aplikace sil, respektive samotný proces měření. Existují také různé typy tenzometrických tvarů:
- Konzolové. Účelem takových zařízení je měřit množství látek v zásobnících, dopravníku, plošině, zásobníku a podlahových vahách.
- Válcové. Používají se pro vážení vozů, automobilů, cisteren a kontejnerů - tam, kde je třeba měřit velké hmotnosti.
- Tažený ve tvaru písmene S, vhodný pro měření hmotnosti zvedané jeřábem a dalších podobných konstrukcí.
V praxi mohou být tenzometry vyráběny ve zcela rozmanité konstrukci.
Zařízení a princip činnosti
Tenzometry se používají k měření tlaku nebo hmotnosti, všechny vydávají elektrický digitální nebo analogový elektrický signál, když se změní tvar citlivého prvku. Ale z čeho jsou vyrobeny?
Základna nebo pouzdra jsou různých typů, záleží na tom, kde můžete senzor nainstalovat. A také v jakém směru to funguje - pro stlačení, napětí nebo ohyb.
Kromě snímacího prvku může skříň snímače zatížení obsahovat také další jednotky, například ADC, výkonové budiče atd. Pokud je tenzometr digitální, pak je zde jednotka pro převod analogového signálu (ADC).Zvažte princip činnosti snímacího prvku tenzometru na příkladu komponenty odolné vůči namáhání - našli nejširší použití.
Odporový tenzometr je pružný film nebo substrát, na který je aplikována odporová vrstva. Pokud se jedná o filmový senzor - tenký postřik nebo fólii, pokud je drát - na ohebný podkladový drát. Postřik nebo drát jsou položeny do navíjecí linky.
Během mechanického působení na substrát se ohýbá, v důsledku čehož je fólie, fólie nebo drát natahováno. V napjatém stavu se tedy jeho průřezová plocha mění (snižuje) a zvyšuje se odpor. Když se tlak sníží, substrát se vrátí do své původní polohy, odporová vrstva také a jeho odpor začne klesat a vrátí se do normálu.
Piezoelektrické citlivé orgány pracují opačně. Při působení tlaku na piezoelektrický krystal dochází k EMF, zatímco se mění také odpor piezoresistivních senzorů z tenkých polovodičových filmů.
Můžete také najít kapacitní senzory - jedná se o zařízení, jejichž principem činnosti je měření kapacitance mezi pružnými deskami. Stejně jako elektromagnetická zařízení, ve kterých se vlivem na magnetický obvod mění charakteristiky obvodu.
Schéma zapojení
Jak funguje snímač zatížení, jsme na to přišli. Nyní byste se měli seznámit se schématem připojení. Blokové schéma zařízení, které čte signál, je znázorněno na obrázku níže. Na něm vidíte jednu z možností pro zesílení a převod signálu ze senzoru.
Pokud vezmeme v úvahu snímač tenzometrů, pak ve skutečnosti jde o můstek rezistorů. Tento spínací obvod se nazývá „Winston Bridge“ nebo měřicí most.
Pro jeho fungování nestačí připojit pouze signální vodiče, potřebujete také napájecí vodiče. V některých složitých systémech lze vodiče připojit také pro tepelnou stabilizaci nebo jiné funkce.
Video podrobně říká, co jsou senzory tenzometrů a jak fungují:
Moderní snímače tenzometrů mohou být v závislosti na jejich účelu použity v instalacích pro měření od zlomků gramu až stovky tun. Podle toho se pro každý rozsah hmotností vyberou tenzometry určitého provedení a typu citlivého prvku. Kromě měřených hmotností hrají při výběru přístrojů také důležitou roli podmínky, za nichž budou pracovat, a požadovaná třída přesnosti.
Související materiály:
Načítám ...
