Ce este o celulă de încărcare și cum funcționează
Tipuri și domeniu de aplicare
Pentru început, vom înțelege, în principiu, funcționarea senzorilor de măsurare. Când o forță externă acționează asupra unui corp, acesta deformează și contracarează forța aplicată. Datorită deformării carcasei senzorului, se produce un efect asupra elementului de măsurare al manometrului. Drept urmare, dispozitivul generează un semnal electric, citit de care sistemul de procesare dă rezultatul măsurării. Dar pentru ce este acest tip de dispozitiv?
Valorile de tensiune sunt utilizate pentru:
- Masuratori de greutate Mai mult, în funcție de proiectarea unității de măsură, acestea pot fi utilizate pentru compresie sau tensiune. În consecință, scopul lor este de a măsura greutatea pe platforme (de exemplu, cântare în magazine) sau pe o suspensie (macarale etc.).
- Măsurători de presiune. De exemplu, în conductele de gaze și substanțe lichide.
- Măsurători de cuplu (la motoarele auto sau mașini-unelte)
- Definiții de accelerare.
- Controlul mișcării.
După tipul elementului de măsurare și principiul funcționării, celulele de încărcare sunt împărțite în:
- Thin-film.
- Piezoelectric.
- Polarizare optică.
- Fibră optică.
- Piezorezistiv.
Caracteristicile de proiectare ale celulei de încărcare determină locul în care este utilizată, deoarece proiectul determină prezența găurilor de montaj și a vectorilor posibilului aplicare a forțelor, respectiv a procesului de măsurare. Există, de asemenea, diferite tipuri de manometre sub formă:
- Console. Scopul acestor dispozitive este de a măsura cantitatea de substanțe din distribuitoare, transportor, platformă, buncăr și solzi.
- Cilindrice. Sunt utilizate pentru cântărirea mașinilor, a mașinilor, a rezervoarelor și a containerelor - unde trebuie măsurate greutăți mari.
- În formă de S, de tracțiune, potrivit pentru măsurarea greutății ridicate de o macara și alte structuri similare.
În practică, etalonările pot fi produse într-un design complet divers.
Dispozitivul și principiul funcționării
Manometrele sunt folosite pentru măsurarea presiunii sau a greutății; toate acestea dau un semnal electric digital sau analog atunci când forma elementului sensibil se schimbă. Dar din ce sunt făcute?
Baza sau carcasele sunt de diferite tipuri, depinde de locul în care puteți instala senzorul. Și, de asemenea, în ce direcție funcționează - pentru compresie, tensiune sau îndoire.
În plus față de elementul senzor, carcasa celulei de încărcare poate conține unități suplimentare, de exemplu, ADC-uri, drivere de alimentare etc. Dacă indicatorul de efort este digital, există și o unitate pentru convertirea unui semnal analogic (ADC).Luați în considerare principiul funcționării elementului senzor al manometrului pe exemplul unei componente rezistente la eforturi - au găsit cea mai răspândită aplicație.
Un manometru rezistiv este o peliculă sau substrat flexibil pe care se aplică un strat rezistiv. Dacă este vorba de un senzor de film - pulverizare subțire sau folie, dacă este de sârmă - pe un fir de substrat flexibil este plasat. Pulverizarea sau sârma sunt așezate într-o linie de înfășurare.
În timpul acțiunii mecanice asupra substratului, se îndoaie, ca urmare a faptului că filmul, folia sau sârma este întinsă. În consecință, într-o stare tensionată, zona sa transversală se schimbă (scade) și rezistența crește. Când presiunea scade, substratul revine la poziția inițială, stratul rezistiv de asemenea, iar rezistența lui începe să scadă și revine la normal.
Organele sensibile piezoelectrice funcționează opus. Când se aplică presiune pe piezocristal, apare un EMF, în timp ce se modifică și rezistența senzorilor piezoresistivi, realizate din filme semiconductoare subțiri.
De asemenea, puteți găsi senzori capacitivi - acestea sunt dispozitive al căror principiu de funcționare este acela de a măsura capacitatea dintre plăcile flexibile. La fel ca și dispozitivele electromagnetice în care, sub influența circuitului magnetic, se schimbă caracteristicile circuitului.
Schema de cablare
Cum funcționează celula de încărcare, ne-am dat seama. Acum ar trebui să vă familiarizați cu diagrama de conexiune. Diagrama bloc a dispozitivului care citește semnalul este prezentată în figura de mai jos. Pe ea vedeți una dintre opțiunile pentru amplificarea și conversia semnalului de la senzor.
Dacă luăm în considerare senzorul de măsurare, atunci în realitate este o punte de rezistențe, inclusă în felul următor. Acest circuit de comutare se numește "pod Winston" sau pod de măsurare.
Pentru funcționarea sa, nu este suficient să conectați doar fire de semnal, aveți nevoie și de fire de alimentare. În unele sisteme complexe, firele pot fi, de asemenea, conectate pentru stabilizare termică sau alte funcții.
Videoclipul spune în detaliu care sunt senzorii de măsurare și cum funcționează:
Senzorii moderni ai manometrului, în funcție de scopul lor, pot fi folosiți în instalații pentru măsurarea de la fracții de un gram la sute de tone. În consecință, pentru fiecare gamă de greutăți, sunt selectate manometrele pentru un anumit design și tip de element sensibil. Pe lângă greutățile măsurate, condițiile în care lucrează, precum și clasa de precizie necesară, joacă un rol important în alegerea instrumentației.
Materiale conexe: