Ładunek tensometryczny to precyzyjne urządzenie pomiarowe, które przekształca siłę mechaniczną na sygnały elektryczne. Jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach wagowych i pomiarowych siły. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie:
Zasada działania
Zasada działania tensometrycznego czujnika siły opiera się na efekcie odkształcenia metalu. Gdy obiekt zostanie umieszczony na czujniku siły, elastyczny element czujnika ulegnie niewielkiemu odkształceniu. Tensometry przymocowane do powierzchni elastycznego elementu również odpowiednio się odkształcą, powodując zmianę ich rezystancji elektrycznej. Ta zmiana rezystancji jest następnie przekształcana na sygnał elektryczny za pomocą obwodu pomiarowego, a waga lub siła obiektu mogą być obliczone poprzez pomiar sygnału elektrycznego.
Struktura
Element sprężysty: Jest to element konstrukcyjny o specjalnym kształcie, który przenosi siłę zewnętrzną i generuje siłę reakcji w celu osiągnięcia względnej równowagi statycznej. Jednocześnie generuje wysokiej jakości strefę odkształcenia, umożliwiając tensometrom umieszczonym w tym obszarze wykonanie zadań związanych z odkształceniem i konwersją sygnału elektrycznego. Powszechnie stosowane materiały na elementy sprężyste to stal nierdzewna i stop aluminium.
Tensometr rezystancyjny: Istnieją dwa główne typy konstrukcji: drutowe i foliowe. Typ foliowy jest formowany metodą trawienia fotograficznego i ma zalety w postaci różnych kształtów, małej różnicy wartości rezystancji, dużej zdolności przenoszenia prądu, dobrej odporności na pełzanie i wydajności anty-dryftowej.
Obwód pomiarowy: Jego funkcją jest przekształcenie zmiany rezystancji tensometru na sygnał wyjściowy napięciowy. Mostek Wheatstone'a jest szeroko stosowany w czujnikach siły, ponieważ może tłumić wpływ zmian temperatury i zakłóceń sił bocznych oraz wygodnie rozwiązywać problem kompensacji czujnika siły.
Rodzaje
Jednopunktowe czujniki siły: Nadają się do zastosowań wagowych na małą skalę, takich jak wagi kuchenne i wagi stołowe.
Czujniki siły typu wspornikowego: Używane do ważenia obiektów o średniej wadze, takich jak wagi przemysłowe.
Czujniki siły typu S: Nadają się do pomiaru sił rozciągających i ściskających, na przykład w wagach wiszących.
Czujniki siły typu kolumnowego: Mogą mierzyć duże ciężary i są często używane w wagach samochodowych i wagach podłogowych.
Cechy
Wysoka precyzja: Nowoczesne tensometryczne czujniki siły mogą osiągnąć dokładność do 0,01%.
Dobra stabilność: Nadają się do długotrwałego użytkowania i mają silną zdolność przeciwdziałania zakłóceniom.
Szeroka stosowalność: Mogą być używane w różnych scenariuszach, od zautomatyzowanych procesów produkcyjnych po komercyjne systemy wagowe.
Szybka reakcja: Zdolne do pomiaru w czasie rzeczywistym, umożliwiając efektywne sterowanie procesami i monitorowanie.