Mikä on punnituskenno ja miten se toimii
Tyypit ja soveltamisala
Aluksi ymmärrämme periaatteessa venymäanturien toiminnan. Kun ulkoinen voima vaikuttaa vartaloon, se muodonmuutos ja vastapainona kohdistuu voimaan. Anturikotelon muodonmuutoksista johtuen vaikutus venymäanturin mittaosaan. Seurauksena laite tuottaa sähköisen signaalin, jonka lukemalla prosessointijärjestelmä antaa mittaustuloksen. Mutta mistä tämäntyyppinen laite on?
Jännitysmittareita käytetään:
- Painemittaukset. Lisäksi mittausyksikön rakenteesta riippuen niitä voidaan käyttää puristukseen tai jännitykseen. Niiden tarkoituksena on vastaavasti mitata paino lavoilla (esimerkiksi vaaka varastossa) tai ripusteella (nosturit jne.).
- Painemittaukset. Esimerkiksi kaasuputkissa ja nestemäisissä aineissa.
- Vääntömomentin mittaukset (autojen moottoreissa tai työstökoneissa).
- Kiihdytyksen määritelmät.
- Liikkeen hallinta.
Mittauselementin tyypin ja toimintaperiaatteen mukaan punnituskennot jaetaan:
- Resistiivinen.
- Pietsosähköiset.
- Optinen polarisaatio.
- Valokuitu.
- Piezoresistive.
Kuormituskennon suunnitteluominaisuudet määräävät sen, missä sitä käytetään, koska malli määrittelee asennusreikien ja vastaavasti voimien mahdollisen käytön vektorien sekä itse mittausprosessin. Muodossa on myös erityyppisiä venymämittareita:
- Konsoli. Tällaisten laitteiden tarkoituksena on mitata aineiden määrä annostelijoissa, kuljettimissa, lavoilla, bunkkereissa ja lattiavaa'oissa.
- Lieriömäinen. Niitä käytetään autojen, autojen, tankkien ja konttien punnitsemiseen - jos suuret painot on mitattava.
- S-muotoinen, vetolujuus, joka soveltuu nosturin ja muiden vastaavien rakenteiden nostaman painon mittaamiseen.
Käytännössä venymämittareita voidaan tuottaa täysin monimuotoisella mallilla.
Laite ja toimintaperiaate
Jännitysmittareita käytetään mittaamaan paine tai paino; ne kaikki antavat sähköisen digitaalisen tai analogisen sähköisen signaalin, kun herkän elementin muoto muuttuu. Mutta mistä he ovat tehty?
Pohja tai kotelot ovat erityyppisiä, riippuu siitä, mihin anturi voidaan asentaa. Ja myös mihin suuntaan se toimii - puristamiseen, kiristämiseen tai taivuttamiseen.
Tunnistuselementin lisäksi kuormituskennon kotelo voi sisältää lisäyksiköitä, esimerkiksi ADC: t, virransyöttöt jne. Jos jännitysmittari on digitaalinen, niin on olemassa myös yksikkö analogisen signaalin (ADC) muuntamiseksi.Mieti venymämittarin anturielementin toimintaperiaatetta vedonkestävän komponentin esimerkissä - ne ovat löytäneet laajimman sovelluksen.
Resistiivinen venymämittari on joustava kalvo tai alusta, jolle vastuskerros levitetään. Jos se on kalvoanturi - ohut ruiskutus tai folio, jos lanka - joustavalle alustalle, johto asetetaan. Ruiskutus tai lanka asetetaan käämityslinjaan.
Alustalle tapahtuvan mekaanisen vaikutuksen aikana se taipuu, minkä seurauksena kalvo, kalvo tai lanka venyy. Vastaavasti sen jännittyneessä tilassa sen poikkileikkauspinta-ala muuttuu (pienenee) ja vastus kasvaa. Kun paine laskee, substraatti palaa alkuperäiseen asentoonsa, myös resistiivinen kerros, ja sen vastus alkaa laskea ja palaa normaaliin.
Pietsosähköiset herkät elimet toimivat vastapäätä. Kun pietsokrystalle kohdistetaan painetta, tapahtuu EMF, kun taas puolijohteiden ohuista kalvoista tehtyjen pietsoresisitiivisten antureiden vastus muuttuu.
Löydät myös kapasitiivisia antureita - nämä ovat laitteita, joiden toimintaperiaatteena on mitata kapasitanssi joustavien levyjen välillä. Sekä sähkömagneettiset laitteet, joissa piirin ominaisuudet muuttuvat magneettisen piirin vaikutuksen alaisena.
Kytkentäkaavio
Kuvittelimme kuinka punnituskenno toimii. Nyt sinun pitäisi perehtyä kytkentäkaavioon. Signaalia lukevan laitteen lohkokaavio on esitetty alla olevassa kuvassa. Siinä näet yhden vaihtoehdoista anturin signaalin vahvistamiseksi ja muuntamiseksi.
Jos tarkastellaan venymittarin anturia, niin todellisuudessa se on vastusten silta, joka sisältyy seuraavasti. Tätä kytkentäpiiriä kutsutaan "Winston-siltaksi" tai mittaussiltaan.
Sen toimintaan ei riitä vain signaalijohtojen kytkeminen, tarvitset myös virtajohdot. Joissakin monimutkaisissa järjestelmissä johdot voidaan kytkeä myös lämpöstabilisointia tai muita toimintoja varten.
Video kertoo yksityiskohtaisesti, mitkä venymäanturit ovat ja miten ne toimivat:
Nykyaikaisia venymäanturia voidaan käyttää tarkoituksestaan riippuen laitteistoissa mittaamiseksi gramman murto-osista satoihin tonneihin. Vastaavasti jokaiselle painoalueelle valitaan tietyn mallin ja tyypin herkän elementin venymämittarit. Mitattujen painojen lisäksi olosuhteissa, joissa ne toimivat, sekä vaaditulla tarkkuusluokalla on tärkeä rooli instrumentin valinnassa.
Aiheeseen liittyvät materiaalit:
Ladataan...
