Strain gauges: beskriuwing, oanwizings foar gebrûk, eigenskippen en wurdearrings

Strain peilskaal transducers binne apparaten foar it omsette fan it mjitten elastisch deformation fan de fêste lichem yn in elektryske sinjaal. Dat bart fanwege de wiziging fan de dirigint ferset fan de sensor feroaret syn geometryske diminsjes fan de stretching of kompresje.

Strain peilskaal: it prinsipe fan de aksje

It wichtichste elemint fan it apparaat is in stam gauge ferbûn oan in elastysk struktuer. Load sellen wurde kalibrearre stepwise laden spesifisearje tanimmende krêft en dêrmei mjitten de omfang fan de elektryske wjerstân. Dan, om te feroarjen kin tapast wurde om te bepalen de wearden fan ûnbekende lading en deformation is evenredich mei it.

Ofhinklik fan it soarte fan sensors kin metten wurde:

• macht;
• druk;
• ferpleatsing;
• koppel;
• fersnelling.

Sels de meast ferfine circuit design laden effekten op de stam peilskaal wurdt werombrocht ta de spanning of kompresje lâns syn lattice lang diel, neamd in basis.

Wat brûkte strain gauges

De meast foarkommende foarmen fan strain gauges mei de feroaring yn ferset ûnder meganyske stress - strain gauges.

wire strain gauges

De ienfâldichste foarbyld is in linestik fan in tinne tried dy't oan 'e stúdzje details. Syn ferset is: R = Pl / s, dêr't p - wjerstânsfermogen, L - de lingte, s - sektoroerstiigjende gebiet.

By de gelijmd stik wurdt elastically misfoarme tried. Tagelyk feroaret syn geometryske diminsjes. Wannear't Komprimearren in dwerstrochsneed fan de dirigint nimt ta, en tensile - nimt ôf. Dêrom, de feroaring yn ferset feroaret teken ôfhinklik fan 'e rjochting fan deformation. Karakteristyk is rjochtlinige.

Low gefoelichheid gage late ta de needsaak om te fergrutsjen de lingte fan 'e tried yn in lyts gebiet fan mjitting. Om do dit, it is makke yn de foarm fan in spiraal (lattice) fan tried, plakt oan beide kanten fan 'e isolaasje platen fan lak film of papier. Foar ferbining nei elektryske circuit apparatus wurdt foarsjoen fan twa koperen terminal diriginten. Se wurde laske of soldered oan 'e einen fan' e tried helix en sterk genôch te ferbinen nei in elektryske sirkwy. Strain gage hechte oan it elastisch lid of de ûndersochte part mei help adhesive.

Wire strain gauges hawwe de folgjende foardielen:

• ienfâldige struktuer;
• liniearre ôfhinklikens fan deformation;
• lytse maat;
• lytse priis.

De neidielen binne ûnder oare lege gefoelichheid, it effekt fan 'ambient temperatuer, it ferlet fan beskerming tsjin focht, brûk allinne op it mêd fan elastysk deformation.

De wire sil wêze misfoarme as de krêft fan 'adhesion te lijm it fier grutter is as de ynspanning nedich foar syn extension. De ferhâlding fan it oerflak Safety oan Boppesteande sektoroerstiigjende gebiet moat wêze 160 oant 200, dy't oerienkomt mei syn diameter 0,02-0,025 mm. It tastien hieltyd mear nei 0.05 mm. Dan ûnder normale eksploitaasje fan strain gage adhesive laach wurdt ferneatige. Fierder de sensor wurket goed foar kompresje, sûnt filaments fan tried yntegraal mei de adhesive film en de workpiece.

foil strain gauges

Parameters en eksploitaasje fan it folie strain peilskaal binne itselde as dy fan 'e tried. Allinne materiaal is in folie makke fan nichrome, constantán of titanium-aluminium. manufacturing photolithography technology makket it mooglik om te krijen in kompleks lattice konfiguraasje en automate it proses.

Yn ferliking mei tried, folie strain gauges mear gefoelige, mear hjoeddeistige wurdt trochjûn better stjoert de deformation te hawwe in mear duorsum en hurder tekening konklúzjes.

semiconductor strain gauges

Sensor gefoelichheid is sa'n 100 kear heger as it tried dy't mooglik makket faak te passen se sûnder Amplifiers. De neidielen binne brittleness, in grutte ôfhinklikens fan 'e ambient temperatuer en in flinke scatter parameters.

skaaimerken fan strain gages

1. Base - lattice dirigint lingte (0,2-150 mm).
2. Standert wjerstân R - wjerstân wearde (ohm 10-1000).
3. Wurk oanfier hjoeddeistige I _p - hjoeddeistige by dêr't it gage is net merkber stoken. Yn gefal fan oververhitting feroarje de eigenskippen fan de sensor materialen, basis en in adhesive laach, ferdraaiend it bewiis.
4. peilskaal faktor: s = (ΔR / R) / (ΔL / L), dêr't R en L - respektivelik de elektryske wjerstân en de lingte fan de lost probe; ΔR en ΔL - wjerstân te feroarjen en deformation troch in eksterne krêft. Foar ferskillende materialen it kin wêze posityf (R ferheget tensile) en negatyf (R tanimt yn kompresje). De wearde s foar ferskillende metalen farieart fan -12,6 oant +6.

Scheme incorporating strain gauges

Foar it mjitten lytse elektryske sinjalen bêste opsje is it opnimmen fan in brêge, it sintrum dêrfan is in voltmeter. De ienfâldichste foarbyld soe in stam gauge, dêr't circuit wurdt gearstald op it prinsipe fan elektryske brêge, dy't ferbûn is yn ien earm. Syn ferset yn de lost steat is itselde as dat fan de oare wjerstannen. Yn dit gefal, it apparaat sil sjen as nul spanning. De bedriuwsfieringskosten prinsipe fan 'e stam gauge is te fergrutsjen of ôfnimme de omfang fan syn ferset ôfhinklik fan twingt komprimearre of spand.

De krektens fan it lêzen wurdt gâns beynfloede troch de temperatuer gage. As de oare earm fan de brêge om ûnder mear in fergelykbere tenzosoprotivlenie dat sil net laden wurde, dan sil prestearje de kompensaasje funksje by temperatuer ekstremen.

It mjitten circuit moat ek rekken hâlden mei de wearden fan de elektryske wjerstân fan de draden ferbûn mei de wjerstannen. Harren ynfloed wurdt werombrocht troch de tafoeging fan in oare dirigint ferbûn oan eltse konklúzje strain peilen en voltmeter.

Doe't de elastisch lid te stok de twa sensors sadat harren load ferskille yn teken, it sinjaal sil tanimme 2 kear. As der fjouwer sensoren yn it circuit mei laden wurdt, oanwiisd troch de pylken yn it skema hjirboppe, de gefoelichheid ferheget gâns. By it ferbinen de kabel of folie strain gauges gewoane ammeter sil tsjûgje sûnder in fersterker fan elektryske sinjalen. It is wichtich om sekuer selektearje de denomination fan wjerstannen mei in multimeter sadat se binne gelyk oan elkoar yn elke earm fan in elektryske brêge.

Tapassing fan strain gauges yn 'e keunst

1. Diel fan 'e struktuer fan' e lykwicht: de weigh sensor lichem wurdt elastically misfoarme, en dêrmei waard it strain gages plakt oan it ferbûn yn it sirkwy. De elektryske sinjaal is oerdroegen oan it mjitynstrumint.
2. Monitoring fan 'e stress-strain steat fan strukturele en sivile technyk projekten yn harren bou en eksploitaasje.
3. Strain peilskaal foar it mjitten deformation krêft by metal foarming op rolling mûnen en it stampen Perzië.
4. High-temperatuer sensoren foar metallurgical en oare ûndernimmingen.
5. Measuring sensor mei in elastische lid makke fan RVS foar gebrûk yn in Kanuunat agressive omjouwing.

Standert strain gauges makke yn 'e foarm fan washers, snaren, of simpel balken bilaterale, S-foarmich. Foar alle ûntwerpen is it wichtich dat de krêft waard tapast yn ien rjochting: fan boppen nei ûnderen of oarsom. Yn slimme bestjoeringssysteem omstannichheden, spesjale Designs meitsje it mooglik om elimineren it effekt fan 'e parasitêr troepen. Ut dit foar in grut part ôfhinklik fan harren prizen.

Op strain gages priis fariearret fan hûnderten oant hûnderttûzenen roebel. In soad hinget ôf fan de fabrikant, design, materialen, manufacturing techniken, de wearden fan de mjitten parameters, ekstra elektroanyske apparatuer. Foar it grutste part, se binne ûnderdielen fan it lykwicht fan ferskillende typen.

konklúzje

It prinsipe fan de wurking fan alle lading sellen is basearre op transformaasje fan deformation fan de elastysk lid yn in elektryske sinjaal. Foar ferskillende doelen hat in eigen sensor. Wannear't strain gauges wurde keazen, is it wichtich om fêst te stellen oft der in fergoeding regelings distort lêzings fan temperatuer en meganyske parasitêr effekten.