Тензометричний датчик: види, принцип роботи і пристрій

Дата:

2018-11-21 15:00:17

Перегляди:

297

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

У різних сучасних сферах життєдіяльності людини існує необхідність контролю різних конструкцій шляхом виміру параметрів і поточного стану даного елемента. Незамінними помічниками в такій справі виступають тензометричні датчики.

Провідні технології все частіше використовують електронні тензодатчики, серед яких найбільше розповсюдження одержали тензорезистивні моделі пристрою. Тензометричні елементи можуть вимірювати вагу, силу, тиск, пересування і тощо

Широке застосування знайшли тензодатчики для ваг, промислових верстатів, різних двигунів, що використовуються в будівельній галузі та багатьох інших напрямках.

Види датчиків

У різних промислових галузях застосовується безліч тензометричних перетворювачів. Розрізняють наступні типи пристроїв:

  • засоби вимірювання сили – датчики сканують зміни параметрів зусилля і навантаження;
  • прилади для вимірювання проекції прискорення – акселерометри;
  • вимірювальні засоби переміщення випробовуваних матеріалів;
  • тензометричні пристрої тиску – характеризуються контролем параметрів тиску різних елементів в різних середовищах;
  • тензометричні перетворювачі крутного моменту.
    тензодатчик ваги

Для ваг тензодатчики є найбільш типовим конструктивним елементом. В залежності від застосування структури вантажний приймаючої поверхні використовуються датчики наступних видів:

  • прилади консольного типу;
  • засоби вимірювання у вигляді латинської літери S;
  • тензодатчики у формі шайби;
  • прилади вимірювання, що віддалено нагадують форму бочки.

Існує класифікація вимірювальних тензодатчиків, що залежить від конструктивної особливості – елемента чутливості. Вихідним матеріалом визначені такі моделі:

  • дротяні – створюються у формі дроту, матеріалом служить двокомпонентний ніхром, элементальное з'єднання фехраль, термостабільний сплав константан;
  • тензометричні датчики з фольги – використовуються тонкі смужки фольги;
  • напівпровідникові датчики – виготовляються з таких хімічних елементів, як кремній, галій, германій.

Принцип функціонування

В основі принципу пристрою використаний тензоэффект. Його суть полягає у зміні робочого протидії напів - провідникових елементів під час їх розтягування або стиснення – механічної деформації.

Більше:

Компанія Акадо - відгуки тільки відмінні!

Компанія Акадо - відгуки тільки відмінні!

Акадо – це одна з лідируючих компаній у Росії, що займається підключенням безлімітного інтернету і телебачення в Москві і Московській області, а також у багатьох великих регіонах РФ. Осівши в 1995 році і 13 років протримавшись на одному рівні з...

Кабель RS-232: опис, низначение, технічні характеристики

Кабель RS-232: опис, низначение, технічні характеристики

Строго кажучи, кабель RS-232 – це найменування стандарту, що описує інтерфейс з'єднання з комп'ютера з пристроєм передачі даних. RS – recommended standard, перекладається як "рекомендований стандарт", а 232 – номер типу. В...

Смартфон Samsung Galaxy Alpha: відгуки. «Самсунг Альфа»: характеристики, ціна

Смартфон Samsung Galaxy Alpha: відгуки. «Самсунг Альфа»: характеристики, ціна

Концерн Samsung славиться більш практичними телефонами, на відміну від свого прямого конкурента Apple. Останній більш відомий стилем і красою продукції, в той час як корейська компанія виробляє, швидше, бюджетні, але практичні девайси. Так ось, забуд...

тензометричний датчик

Тензодатчики являють собою конструктивний набір з тензорезистора, який має комунікативну точку на панелі. Остання з'єднується з матеріалом для вимірювання. Функціональна схема спрацьовування тензометричного датчика полягає в тому, що відбувається вплив на елемент чутливості. Під'єднання приладу до джерела живлення проводиться за допомогою электроотводов, які мають контакт з чутливою пластиною.

Контактні місця характеризуються наявністю постійної напруги. Тензодатчик приймає на себе деталь через спеціальну підкладку. Маса матеріалу перериває ланцюг за рахунок деформаційних спотворень. Отриманий процес трансформується в електричний сигнал струму.

Тензометричний датчик тиску найчастіше використовується з тензоусилителями змінного струму. В даній системі здійснюється амплітудна модуляція напруги, яка подається безпосередньо на перетворювальні датчики.

Пристрій тензодатчика

Тензометрическое засіб вимірювання складається з:

  • пружного елемента;
  • тензорезистора;
  • корпусу приладу;
  • герметичного роз'єму.

Під пружним елементом мається на увазі тіло, що приймає на себе навантаження. В основному виробляється із спеціальних марок сталі, які заздалегідь пройшли термічну обробку. Це впливає на отримання стабільних показань. Форма виготовлення представлена у вигляді стрижня, кільця або консолі. Стрижнева конструкція більш затребувана і широко поширена.

Тензорезистор – це дротяний або фольговый резисторний вузол, який приклеюється до стрижня. Дана деталь тензометричного датчика змінює свій опір щодо деформації стрижня, а деформаційне спотворення, в свою чергу, пропорційна навантаженні.

Корпус вимірювального приладу оберігає внутрішню конструкцію від всіляких механічних пошкоджень, у тому числі і від негативних впливів навколишнього середовища. Корпус відповідає нормам міжнародного стандарту і має різні форми.

Герметичний роз'єм необхідний для комунікації датчика з додатковим обладнанням (ваги, підсилювачі тощо) за допомогою кабелю. Існують варіативні схеми з'єднання. Конструктивні особливості деяких тензодатчиків передбачають заміну кабелю.

датчик на стержні

Датчики вимірювання сили

Тензометричні датчики сили мають інше поширена назва – динамометри. Дані засоби вимірювання є складовою частиною вагового обладнання. Їх необхідність важко переоцінити, оскільки вони функціонують у всіх автоматизованих технологічних системахбудь-якого виробництва. Вони знайшли застосування в сфері сільського господарства, медицині, металургії, автомобілебудуванні і т. д.

В даному методі вимірювань відбувається безліч маніпуляцій, і у відповідності з цим розрізняють кілька типів тензодатчиків:

  • тактильні – підрозділяються на перетворювачі зусилля, прослизання і дотику;
  • резистивні – використовують тензорезистор і мають лінійний сигнал виходу;
  • пьезорезонансные – характеризуються прямим і зворотним ефектом, який забезпечує спеціальний датчик – резонатор;
  • п'єзоелектричні – стійкі до навколишньої температури, високоміцні, використовується прямий п'єзоефект;
  • магнітні – функціонують на явище магнітострикції, змінює геометрію розмірів магнітної області;
  • ємнісні – засоби вимірювання параметричного типу, є конденсатором.
    тензодатчик сили

Датчики виміру ваги

Тензометричні датчики ваги складаються з трьох елементів:

  1. Тензорезистор.
  2. Балка вигину.
  3. Кабель.

Датчики використовуються у ваговому обладнання промислового призначення і особистого користування. Більш популярні дані засоби вимірювання у виробничих сферах і мають такі типи:

  • консольні пристрої – алюмінієві або сталеві заготовки. Сталеві можуть бути виконані у формі бочки або шайби, володіють високою герметичністю;
  • балкові пристрої – вимірюють навантаження на платформних і мостових конструкціях.
    тензометричний датчик сили

Переваги тензодатчиків

Вони наступні:

  • Високоточні виміри параметрів.
  • Не допускають спотворення інформації.
  • Сумісність з вимірами напруг.
  • Компактні габаритні розміри.

Недоліком можна вважати втрату чутливості функціонуючих елементів при критичних перепадах температури.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/technology/10369-strain-gauge-types-principle-of-operation-and-device.html

BE: https://tostpost.com/be/tehnalog/18631-tenzometricheskiy-datchyk-v-dy-pryncyp-pracy-prylada.html

DE: https://tostpost.com/de/technologie/18643-ansetz-dehnungsaufnehmer-arten-funktionsweise-und-ger-t.html

En: https://tostpost.com/technology/304-strain-gauge-types-principle-of-operation-and-device.html

ES: https://tostpost.com/es/la-tecnolog-a/18660-tenzometricheskiy-sensor-tipo-principio-de-funcionamiento-y-el-disposi.html

HI: https://tostpost.com/hi/technology/10375-strain-gauge-types-principle-of-operation-and-device.html

JA: https://tostpost.com/ja/technology/10375-strain-gauge-types-principle-of-operation-and-device.html

KK: https://tostpost.com/kk/tehnologiya/18626-tenzometriyaly-datchik-t-rler-zh-mys-steu-princip-zh-ne-ryl-ysy.html

PL: https://tostpost.com/pl/technologii/18600-tenzometricheskiy-czujnik-rodzaje-zasada-dzia-ania-i-urz-dzenie.html

PT: https://tostpost.com/pt/tecnologia/18601-tenzometricheskiy-sensor-tipos-princ-pio-de-funcionamento-de-um-dispos.html

TR: https://tostpost.com/tr/teknoloji/18637-tenzometricheskiy-sens-r-t-r-al-ma-prensibi-ve-cihaz.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Що робити, якщо комп'ютер не бачить телефон через USB

Що робити, якщо комп'ютер не бачить телефон через USB

Хоча мобільні телефони вже давно стали цілком буденними пристроями зв'язку, багато людей періодично стикаються з різними проблемами при експлуатації мобільників. Одна з них полягає в тому, що обчислювальна система не бачить телефо...

Всі подробиці про Nokia 108

Всі подробиці про Nokia 108

Багато людей вибирають мобільний телефон Nokia 108 тільки з-за того, що в ньому присутня голосовий зв'язок, а відповідно, з допомогою комунікатора можна без будь-яких проблем здійснювати дзвінки іншим абонентам. Звичайно, в даний ...

Камери AHD: підключення та налаштування

Камери AHD: підключення та налаштування

Багато користувачі цікавляться тим, як модернізувати існуючу систему відеоспостереження у відповідності з новітніми стандартами. В даний час для отримання високоякісного зображення досить встановити камери AHD.Давайте розглянемо о...

Мікрофон – це електроакустичний пристрій. Види мікрофонів, пристрій, опис

Мікрофон – це електроакустичний пристрій. Види мікрофонів, пристрій, опис

Світ мікрофонів відрізняється різноманітністю і величезним асортиментом моделей. На полицях спеціалізованих магазинів можна побачити пристрої різних форм і розмірів. І якщо раніше споживач міг самостійно зорієнтуватися у всьому ць...

Як відключити підписку на

Як відключити підписку на "Айфоні": найкращі поради

Платні послуги на мобільних пристроях нерідко доставляють клопоту. Користувач, може, вже давно ними не користуватися, а грошові кошти все одно будуть списуватися з рахунку телефону. Це не найкраще явище. Особливо якщо мова йде про...

Як встановити «Скайп» на планшет легко і швидко

Як встановити «Скайп» на планшет легко і швидко

Після покупки мобільних ПК нерідко виникає питання про те, як встановити «Скайп» на планшет або смартфон під управлінням ОС «Андроїд». Такі пристрої вже давно вийшли за рамки звичайних іграшок. Зараз в...