Strain gauges: deskrizzjoni, istruzzjonijiet għall-użu, il-karatteristiċi u l-klassifikazzjonijiet

transducers gauge razza huma apparat biex tkun konvertita l-imkejjel deformazzjoni elastika tal-ġisem solidu f'sinjal elettriku. Dan jiġri minħabba l-bidla tar-reżistenza konduttur tas-sensorju jinbidlu dimensjonijiet ġeometriċi tiegħu ta 'l-tiġbid jew kompressjoni.

istrain gauge: il-prinċipju ta 'azzjoni

L-element prinċipali tal-mezz huwa istrain gauge mehmuża ma struttura elastika. ċelluli tat-tagħbija huma kalibrati tagħbija gradwali jispeċifikaw tiżdied seħħ u b'hekk kejl tal-kobor ta 'reżistenza elettrika. Imbagħad, biex jibdlu jistgħu jiġu applikati biex jiddeterminaw il-valuri ta 'tagħbija mhux magħruf u deformazzjoni huwa proporzjonali għaliha.

Jiddependi mit-tip ta 'sensors jista' jitkejjel:

• enerġija;
• pressjoni;
• ispostament;
• torque;
• aċċelerazzjoni.

Anki l-aktar effetti sofistikati disinn taċ-ċirkwit tat-tagħbija fuq il-istrain gauge hija mnaqqsa għal-tensjoni jew tal-kompressjoni flimkien taqsima kannizzata tiegħu fit-tul, imsejħa bażi.

Liema użati strain gauges

L-aktar tipi komuni ta 'strain gauges mal-bidla fil -reżistenza taħt stress mekkaniku - strain gauges.

strain gauges wajer

L-eżempju sempliċi huwa segment linja ta 'wajer irqiq li huwa mehmuż ma' l-dettalji ta 'studju. reżistenza tiegħu huwa: r = PL / i, fejn p - forza ta 'reżistenza, l - it-tul, i - żona sezzjonali.

Fil-biċċa inkollati huwa elastically wajer deformat. Fl-istess ħin li qed jinbidlu dimensjonijiet ġeometriċi tagħha. Meta kompressjoni cross section taż-żidiet konduttur, u tensjoni - tnaqqis. Għalhekk, il-bidla fir-reżistenza bidliet sinjal skont id-direzzjoni ta 'deformazzjoni. Karatteristika hija lineari.

gage sensittività baxxa wasslet għall-ħtieġa li tiżdied it-tul ta 'wajer f'żona żgħira tal-kejl. Biex tagħmel dan, hija magħmula fil-forma ta 'spirali (kannizzata) ta' wajer, pasted fuq iż-żewġ naħat tal-pjanċi insulazzjoni ta 'film Laker jew karta. Għall-konnessjoni ma 'apparat ċirkwit elettriku huwa pprovdut b'żewġ kondutturi terminali tar-ram. Magħhom huma wweldjati jew issaldjati għall-truf tal-helix wajer u b'saħħtu biżżejjed biex jgħaqqdu ma 'ċirkwit elettriku. gage razza mehmuża mal-membru elastiku jew il-parti studjat jużaw kolla.

strain gauges wajer għandhom il-vantaġġi li ġejjin:

• struttura sempliċi;
• dipendenza lineari ta 'deformazzjoni;
• daqs żgħir;
• żgħira fil-prezz.

L-iżvantaġġi jinkludu sensittività baxxa, l-effett ta 'temperatura ambjentali, il-ħtieġa għall-protezzjoni kontra l-umdità, jużaw biss fil-qasam tal-deformazzjoni elastika.

Il-wajer se jkun deformat meta l-forza tat-twaħħil mas kolla jeċċedi l-isforz meħtieġ għall-estensjoni tiegħu. Il-proporzjon ta 'l-bonding wiċċ għaż-żona tas-sezzjoni transversali għandu jkun 160-200, li jikkorrispondi għal dijametru 0,02-0,025 tagħha mm. Hija permessa jiżdied għal 0.05 mm. Imbagħad matul l-operazzjoni normali ta 'razza saff adeżiv gage hija meqruda. Barra minn hekk, is-senser jaħdem tajjeb għall-kompressjoni, peress filamenti ta 'wajer integrali mal-film kolla u l-biċċa tax-xogħol.

strain gauges fojl

Parametri u l-operazzjoni ta 'l-istrain gauge fojl huma l-istess bħal dak tal-wajer. materjal biss hija fojl magħmul minn b'nikromju, constantan jew titanju-aluminju. manifattura teknoloġija fotolitografija jippermetti li jinkiseb konfigurazzjoni kannizzata kumpless u awtomatizzat il-proċess.

Meta mqabbla ma 'wajer, fojl strain gauges aktar sensittivi, aktar attwali huwa mgħoddi aħjar tittrasmetti d-deformazzjoni li jkollhom konklużjonijiet aktar fit-tul u aktar diffiċli tpinġija.

strain gauges semikondutturi

sensittività sensor huwa madwar 100 darba ogħla mill-wajer li tippermetti spiss biex japplikawhom mingħajr amplifikaturi. L-iżvantaġġi huma fraġilità, dipendenza kbira fuq it-temperatura ambjentali u ta 'parametri scatter konsiderevoli.

karatteristiċi ta 'gages razza

1. Bażi - tul konduttur kannizzata (0,2-150 mm).
2. Standard reżistenza R - valur tar-reżistenza (ohm 10-1000).
3. provvista Xogħol I _p attwali - kurrent li fih il-gage mhux imsaħħna b'mod apprezzabbli. Fil-każ ta 'tisħin żejjed jibdlu l-proprjetajiet tal-Materjali għal sensuri, bażi u saff adeżiv, distorsjoni tal-provi.
4. Fattur gauge: i = (ΔR / R) / (ΔL / L), fejn R u l - rispettivament il-reżistenza elettrika u t-tul tas-sonda bla tagħbija; ΔR u ΔL - reżistenza għall-bidla u deformazzjoni minn forza esterna. Għal materjali differenti jista 'jkun pożittiv (R żidiet tensili) u negattivi (żidiet R fl kompressjoni). Il-valur tal metalli differenti tvarja minn -12.6 sa 6.

Skema jinkorporaw strain gauges

Għall-kejl sinjali elettriċi żgħar aħjar għażla hija l-inklużjoni ta 'pont, iċ-ċentru ta' liema hija voltmetru. L-eżempju sempliċi ikun istrain gauge, li ċirkwit jiġi mmuntat fuq il-prinċipju ta 'pont elettriku, li tkun konnessa fi driegħ wieħed. reżistenza tiegħu fl-istat mgħobbija hija l-istess bħal dak tal-reżisturi oħra. F'dan il-każ, l-apparat se juru vultaġġ żero. Il-prinċipju operattiv ta 'l-istrain gauge huwa li jżid jew inaqqas id-daqs ta' reżistenza tagħha jiddependi fuq se seħħ kompressat jew mġebbda.

L-eżattezza fil-qari huwa affettwat b'mod sinifikanti mill-gage temperatura. Jekk il-driegħ l-ieħor tal-pont li tinkludi tenzosoprotivlenie simili li mhux se jkunu mgħobbija, se jwettaq il-funzjoni ta 'kumpens fil estremitajiet ta' temperatura.

Iċ-ċirkwit ta 'kejl għandu wkoll jieħu kont tal-valuri tal-b'reżistenza elettrika ta' l-wajers konnessi mal-resistor. influwenza tagħhom huwa mnaqqas biż-żieda ta konduttur ieħor konness ma 'kwalunkwe istrain gauge konklużjoni u voltmetru.

Meta l-membru elastiċi li jeħel iż-żewġ sensuri sabiex tagħbija tagħhom huma differenti fil sinjal, is-sinjal se jiżdied 2 darbiet. Jekk ikun hemm erba 'sensuri fil-ċirkwit ma' tagħbijiet, nominati mill vleġeġ fil-dijagramma ta 'hawn fuq, is-sensittività żżid b'mod sinifikanti. Meta jgħaqqdu l-gauges tal-wajer jew fojl razza ammeter ordinarja se jixhdu mingħajr amplifikatur ta 'sinjali elettriċi. Huwa importanti li jingħażel b'mod preċiż id-denominazzjoni ta reżistenzi ma 'multimeter sabiex ikunu ugwali għal xulxin f'kull fergħa ta' pont elettriku.

Applikazzjoni ta 'strain gauges fl-arti

1. Parti mill-istruttura tal-bilanċ: il-korp sensorju iżen huwa elastically deformat, u magħha l-gages razza pasted lilha konnessi fil-ċirkwit. Is-sinjal elettriku hija trasmessa lill- istrument tal-kejl.
2. Monitoraġġ tal-istat istress razza ta 'proġetti ta' inġinerija strutturali u ċivili matul il-kostruzzjoni u l-operat tagħhom.
3. istrain gauge għall-kejl seħħ deformazzjoni matul metall li jiffurmaw fuq rolling mills u jittimbraha preses.
4. sensuri għolja temperatura għall-intrapriżi metallurġiċi u oħrajn.
5. Kejl sensur ma 'membru elastika magħmula minn azzar li ma jissaddadx għall-użu f'ambjent kimikament aggressivi.

strain gauges Standard magħmula fil-forma ta 'woxers, kordi, jew travi sempliċi bilaterali, S-forma. Għad-disinni kollha huwa importanti li l-forza ġie applikat f'direzzjoni waħda: minn fuq għal isfel jew viċi versa. Fil kondizzjonijiet operattivi severi, disinji speċjali jagħmluha possibbli li jiġu eliminati l-effett tal-forzi parassitiċi. Minn dan sa ċertu punt jiddependu fuq il-prezzijiet tagħhom.

Fuq razza GAGES firxiet tal-prezzijiet minn mijiet għal mijiet ta 'eluf ta rublu. Ħafna jiddependi fuq il-manifattur, id-disinn, materjali, tekniki ta 'manifattura, il-valuri tal-parametri mkejla, tagħmir elettroniku addizzjonali. Għall-parti l-kbira, dawn huma komponenti tal-bilanċ ta 'tipi differenti.

konklużjoni

Il-prinċipju ta 'operazzjoni ta' ċelluli tat-tagħbija kollha hija bbażata fuq it-trasformazzjoni tal deformazzjoni tal-membru elastika f'sinjal elettriku. Għal skopijiet differenti għandha sensorju tagħha stess. Meta strain gauges huma magħżula, huwa importanti li jiddetermina jekk hemmx kumpens skemi jgħawġu qari ta 'temperatura u l-effetti mekkaniċi parassitiċi.