Trong các lĩnh vực hoạt động hiện đại khác nhau của con người, cần phải kiểm soát các cấu trúc khác nhau bằng cách đo các thông số và trạng thái hiện tại của phần tử này. Cảm biến đo độ căng là trợ thủ đắc lực không thể thiếu trong vấn đề này.
Các công nghệ hàng đầu ngày càng sử dụng nhiều đồng hồ đo biến dạng điện tử, trong đó các mẫu thiết bị đo biến dạng điện trở được sử dụng rộng rãi nhất. Các yếu tố đo sức căng có thể đo trọng lượng, lực, áp suất, chuyển động, v.v.
Đồng hồ đo lực căng được sử dụng rộng rãi cho cân, máy công nghiệp, các loại động cơ khác nhau, dùng trong ngành xây dựng và nhiều lĩnh vực khác.
Các loại cảm biến
Trong các ngành công nghiệp khác nhau, rất nhiều loại đầu dò đo biến dạng được sử dụng. Có các loại thiết bị sau:
- công cụ đo lực - cảm biến quét các thay đổi về thông số lực và tải;
- thiết bị đo phép chiếu gia tốc - máy đo gia tốc;
- phương tiện đo lường để di chuyển vật liệu thử nghiệm;
- thiết bị đo áp suất đo biến dạng - được đặc trưng bởi việc kiểm soát các thông số áp suất của các yếu tố khác nhau trong cácmôi trường;
- bộ chuyển đổi mô-men xoắn.
Đối với cân, cảm biến lực là thành phần cấu trúc điển hình nhất. Tùy thuộc vào ứng dụng của cấu trúc bề mặt tiếp nhận hàng hóa, các loại cảm biến sau được sử dụng:
- thiết bị loại bảng điều khiển;
- dụng cụ đo lường dưới dạng chữ cái Latinh S;
- cảm biến lực hình quả trám;
- Thiết bị đo gần giống với hình dạng của một cái thùng.
Có một phân loại của đồng hồ đo biến dạng đo, tùy thuộc vào tính năng thiết kế - yếu tố độ nhạy. Tài liệu nguồn xác định các mô hình sau:
- dây - được tạo ra ở dạng dây, vật liệu là nichrome hai thành phần, hợp chất nguyên tố fechral, hằng số hợp kim có thể điều nhiệt;
- đồng hồ đo độ căng của lá - sử dụng các dải mỏng của giấy bạc;
- cảm biến bán dẫn - được làm từ các nguyên tố hóa học như silicon, gali, germani.
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị dựa trên hiệu ứng tensor. Bản chất của nó nằm ở việc thay đổi điện trở làm việc của các phần tử bán dẫn trong quá trình căng hoặc nén của chúng - biến dạng cơ học.
Đồng hồ đo lực căng là một bộ thiết bị đo lực căng có cấu tạo, có một điểm giao tiếp trên bảng điều khiển. Sau đó được kết nối với vật liệu để đo lường. Sơ đồ chức năng hoạt độngđo biến dạng là có một tác động đến phần tử độ nhạy. Thiết bị được kết nối với nguồn điện bằng các ổ cắm điện tiếp xúc với tấm nhạy.
Các điểm tiếp xúc được đặc trưng bởi sự hiện diện của điện áp không đổi. Cảm biến lực tiếp nhận bộ phận này thông qua một chất nền đặc biệt. Khối lượng vật chất làm gián đoạn mạch do biến dạng biến dạng. Quá trình kết quả được chuyển thành tín hiệu dòng điện.
Cảm biến áp suất đo biến dạng thường được sử dụng với đồng hồ đo biến dạng AC. Trong hệ thống này, điều chế biên độ của điện áp được thực hiện, được đưa trực tiếp đến các cảm biến của đầu dò.
Thiết bị cảm biến lực
Dụng cụ đo độ căng bao gồm:
- phần tử đàn hồi;
- máy đo biến dạng;
- hộp đựng thiết bị;
- đầu nối kín.
Dưới phần tử đàn hồi có nghĩa là cơ thể chịu tải trọng. Nó chủ yếu được làm từ các loại thép đặc biệt đã được xử lý nhiệt trước. Điều này có ảnh hưởng đến việc có được các kết quả đọc ổn định. Hình thức sản xuất được trình bày dưới dạng thanh, vòng hoặc bàn điều khiển. Cấu trúc thanh có nhu cầu nhiều hơn và phổ biến hơn.
Máy đo biến dạng là một cụm điện trở bằng dây hoặc lá được dán vào một thanh. Phần này của cảm biến đo biến dạng thay đổi điện trở của nó so với biến dạng của thanh, và biến dạng biến dạng, đến lượt nó, tỷ lệ vớitải.
Phần thân của thiết bị đo bảo vệ cấu trúc bên trong khỏi tất cả các loại hư hỏng cơ học, kể cả các tác động tiêu cực của môi trường. Nhà ở phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế và có nhiều hình dạng khác nhau.
Cần có đầu nối kín để kết nối cảm biến với thiết bị bổ sung (cân bằng, bộ khuếch đại, v.v.) qua cáp. Có nhiều chương trình kết nối khác nhau. Các tính năng thiết kế của một số cảm biến lực cung cấp cho việc thay thế cáp.
Cảm biến đo lực
Cảm biến lực căng còn có một tên thông dụng khác - lực kế. Các dụng cụ đo lường này là một phần không thể thiếu của thiết bị cân. Nhu cầu của chúng khó có thể được đánh giá quá cao, vì chúng hoạt động trong tất cả các hệ thống công nghệ tự động của bất kỳ sản xuất nào. Chúng đã được sử dụng trong nông nghiệp, y học, luyện kim, công nghiệp ô tô, v.v.
Trong phương pháp đo lường này, nhiều thao tác xảy ra và phù hợp với điều này, một số loại cảm biến lực được phân biệt:
- xúc giác - được chia thành các bộ chuyển đổi lực, trượt và chạm;
- điện trở - sử dụng máy đo biến dạng và có tín hiệu đầu ra tuyến tính;
- piezoresonant - đặc trưng bởi hiệu ứng trực tiếp và ngược lại, cung cấp một cảm biến đặc biệt - bộ cộng hưởng;
- áp điện - chịu được nhiệt độ môi trường, độ bền cao, sử dụng hiệu ứng áp điện trực tiếp;
- từ -hoạt động dựa trên hiện tượng từ tính, hiện tượng này làm thay đổi hình học của các kích thước trong vùng từ tính;
- điện dung - dụng cụ đo lường kiểu tham số, là một tụ điện.
Cảm biến đo trọng lượng
Cảm biến lực căng bao gồm ba phần tử:
- Máy đo độ căng.
- Uốn cong.
- Cáp.
Cảm biến được sử dụng trong thiết bị cân công nghiệp và cá nhân. Các dụng cụ đo lường này phổ biến hơn trong các lĩnh vực sản xuất và có các loại sau:
- thiết bị điều khiển - phôi nhôm hoặc thép. Thép có thể được làm dưới dạng thùng hoặc vòng đệm, có độ kín khít cao;
- thiết bị dầm - đo tải trọng trên kết cấu nền và cầu.
Lợi ích của cảm biến lực
Họ là:
- Các phép đo thông số có độ chính xác cao.
- Không cho phép thông tin bị bóp méo.
- Tương thích với các phép đo điện áp.
- Kích thước tổng thể nhỏ gọn.
Nhược điểm có thể được coi là mất độ nhạy của các phần tử hoạt động trong quá trình thay đổi nhiệt độ quan trọng.
