Strain gages i automatiseringssystemer

Intet lukket automatisk kontrolsystem kan tænkes uden sensorer, på hvilket vidnesbyrd der er feedback.

Sensorer ... Så forskellige i design og handlingsprincip. Digitale og analoge tryksensorer, temperatursensorer, rotationshastigheder, indsats, strøm, spænding, forskydningssensorer ... Og dette er ikke hele listen over alle slags sensorer, der bruges i forskellige styresystemer.

men sensor - dette er bare en enhed, der ændrer signalet i forhold til den målte parameter. Og da det mest bekvemme signal til transmission og konvertering er elektrisk strøm, er prinsippet for drift af de fleste sensorer baseret på en ændring i deres egen elektriske modstand under påvirkning af en ekstern faktor. Derfor anvendes sensorer med indbyggede tensometriske elementer i vid udstrækning.

Hvad er stempelmålerelement? Dette er oftest en beskyttet film lavet af en metallegering (folie), hvis elektriske modstand er direkte proportional med den deformation, der opstår. Den anvendte legering er normalt en blanding af nikkel og kobber i en vis andel.

Det er kombinationen af ​​disse metaller, der giver den stærkeste afhængighed af resistens på eksterne mekaniske påvirkninger. Det viser sig, at alt er ganske enkelt: De inkluderede et belastningsmåler modstandselement i kredsløbet, påførte en konstant lille spænding (flere volt) til det, og efter størrelsen af ​​strømmen bedømmer vi deformationerne, det vil sige kraften, der virker på sensoren.

Men i praksis er der et andet problem. Det består i det faktum, at selv for en legering af kobber og nikkel, er ændringen i modstand under påvirkning af deformation meget ubetydelig. Derfor er det nødvendigt at bruge forstærkere eller analog-til-digital-konvertere.

Da målingerne er enklere fra nulpunktet, bruges ofte en tøjningsmåler kaldet Wheatstone Bridge i tøjningsmålerne. Wheatstone-broen er en fireterminalenhed, der inkluderer modstande R1, R2, R3 og R4 i dens kredsløb. Modstande er placeret på skuldrene på broen, det vil sige i dens uafhængige grene.

Det er meget vigtigt, at hvis alle fire modstande på Wheatstone-broen er lige, vil spændingen ved dens udgang være nul, uanset indgangsspændingen. Og hvis modstanden i mindst en arm skifter, vil der ved broens udgang øjeblikkelig vises en spænding, som er let at spore, og som er direkte proportional med ændringen i modstandens modstand.

Denne afhængighed af udgangsspændingen fra Wheatstone-broen af ​​ændringen i modstand i dens skuldre bruges i spændingsmåler sensorer. Det vil sige, ved at placere belastningsmåler modstande i en eller flere skuldre på broen, er vi i stand til at spore komplekse deformationer, der forekommer i sensoren.

Strukturelt set er sensoren et elastisk element, der indeholder belastningsmålere. Almindelige modstande inkluderet i broen kan placeres i ADC'en eller laves i en separat blok.

Det er simpelthen forbløffende, hvordan forskellige målinger kan foretages ved hjælp af lignende belastningsmåler sensorer. Strainmåler giver dig mulighed for at kontrollere kraft, vægt, tryk, forskydning, deformation i sig selv, vibrationer ... Naturligvis er stempelmålere en af ​​de mest nyttige opfindelser inden for automatiseringsområdet.

Alexander Molokov

Comments

[#1 Artem]

Ud over alle disse fordele kan det tilføjes, at det med den mindste modernisering i udformningen af ​​spændemåleren (tæthed) er muligt at sikre deres langvarige drift under næsten alle eksterne forhold, inklusive høj temperatur, direkte vand, sne, tåge, høj luftfugtighed og direkte sollys . Driftstemperaturområdet for tøjningsmåler sensorer er fra -40 ° til 80 ° C med minimale temperaturændringer i egenskaber.

[#3]

Forleden dag var der behov for at købe CAS-stempelmålere til lastvægt. Vi besluttede at kontakte Skyves - de har allerede hjulpet os med sådanne spørgsmål mere end én gang. I dag installerer vi.