medidores de tensión: descripción, instrucciones de uso, características y clasificaciones

transductores del calibrador de tensión es un dispositivo para la conversión de la medida de deformación elástica del cuerpo sólido en una señal eléctrica. Esto se produce debido al cambio de la resistencia del conductor del sensor de cambiar sus dimensiones geométricas del estiramiento o compresión.

calibrador de tensión: el principio de acción

El elemento principal del dispositivo es un medidor de deformación unido a una estructura elástica. Las células de carga están calibradas de carga escalonada especificar el aumento de la fuerza y de la medición de este modo la magnitud de la resistencia eléctrica. Luego, para cambiar que se puede aplicar para determinar los valores de carga desconocido y la deformación es proporcional a la misma.

Dependiendo del tipo de sensores se puede medir:

• de potencia;
• presión;
• desplazamiento;
• torque;
• aceleración.

Incluso los más sofisticados efectos de diseño de circuitos de carga en el medidor de tensión se reduce a la tensión o compresión a lo largo de su sección larga de celosía, llamado una base.

Lo que antes medidores de tensión

Los tipos más comunes de medidores de tensión con el cambio en la resistencia bajo esfuerzo mecánico – medidores de deformación.

medidores de deformación de alambre

El ejemplo más simple es un segmento de línea de un alambre delgado que está unido a los detalles del estudio. Su resistencia es: r = pL / s, donde p – resistividad, L – la longitud, s – área de la sección.

En la pieza encolada se deforma elásticamente de alambre. Al mismo tiempo el cambio de sus dimensiones geométricas. Cuando la compresión de una sección transversal de los aumentos de conductor, y de tracción – disminuye. Por lo tanto, el cambio en la resistencia cambia de signo en función de la dirección de deformación. Característico es lineal.

Low Gage sensibilidad condujo a la necesidad de aumentar la longitud del cable en un área pequeña de la medición. Para ello, se hace en la forma de una espiral (lattice) de alambre, pegado en ambos lados de las placas de aislamiento de la película de laca o de papel. Para la conexión a un aparato de circuito eléctrico está provisto de dos conductores terminales de cobre. Ellos se sueldan o se sueldan a los extremos de la espiral de alambre y lo suficientemente fuerte para conectarse a un circuito eléctrico. medidor de deformación unido al miembro elástico o la parte estudiada usando adhesivo.

medidores de deformación de alambre tienen las siguientes ventajas:

• estructura simple;
• dependencia lineal de la deformación;
• tamaño pequeño;
• precio pequeño.

Las desventajas incluyen baja sensibilidad, el efecto de la temperatura ambiente, la necesidad de protección contra la humedad, utilizan solamente en el campo de la deformación elástica.

El alambre se deformará cuando la fuerza de adherencia para pegar que excede con mucho el esfuerzo necesario para su extensión. La relación de la unión de superficie a la superficie de sección transversal debe ser de 160 a 200, que corresponde a su diámetro 0,02-0,025 mm. Se permitió aumentar a 0,05 mm. Luego, durante el funcionamiento normal de la cepa capa adhesiva Gage es destruido. Además, el sensor funciona bien para la compresión, ya que los filamentos de alambre integral con la película adhesiva y la pieza de trabajo.

medidores de tensión lámina

Parámetros y funcionamiento del calibrador de tensión de papel de aluminio son la misma que la del alambre. Sólo el material es una lámina hecha de nicromo, constantan o titanio-aluminio. la fabricación de tecnología de fotolitografía permite obtener una configuración de celosía complejo y automatizar el proceso.

En comparación con el alambre, lámina de medidores de deformación más sensible, más corriente se pasa mejor transmitir la deformación de tener un más duradero y más duras conclusiones de dibujo.

medidores de deformación semiconductor

La sensibilidad del sensor es aproximadamente 100 veces más alto que el alambre que permite frecuencia para aplicarlos sin amplificadores. Las desventajas son la fragilidad, una gran dependencia de la temperatura ambiente y un considerable parámetros de dispersión.

características de las bandas extensométricas

1. Base – longitud del conductor de celosía (0,2-150 mm).
2. resistencia a la norma R – valor de la resistencia (ohmios 10-1000).
3. suministro de trabajo corriente I _p – corriente en el que no se caliente en el medidor. En caso de sobrecalentamiento cambiar las propiedades de los materiales del sensor, la base y una capa de adhesivo, lo que distorsiona la evidencia.
4. factor de galga: s = (? R / R) / (? L / L), donde R y L – respectivamente la resistencia eléctrica y la longitud de la sonda sin carga; ? R y? L – resistencia al cambio y la deformación por una fuerza externa. Para diferentes materiales puede ser positiva (R aumenta la tracción) y negativo (R aumenta en compresión). El valor de s para diferentes metales oscila -12,6-6.

Esquema de la incorporación de medidores de deformación

Para medir pequeñas señales eléctricas mejor opción es la inclusión de un puente, cuyo centro es un voltímetro. El ejemplo más simple sería un medidor de deformación, que el circuito se monta en el principio de puente eléctrico, que está conectado en un brazo. Su resistencia en el estado sin carga es la misma que la de las otras resistencias. En este caso, el dispositivo mostrará un voltaje cero. El principio de funcionamiento del medidor de deformación es para aumentar o disminuir la magnitud de su resistencia en función de forzará comprimido o estirado.

La exactitud de la lectura se ve afectada significativamente por el medidor de temperatura. Si el otro brazo del puente para incluir un tenzosoprotivlenie similar que no será cargado, se llevará a cabo la función de compensación en los extremos de temperatura.

El circuito de medida debe también tener en cuenta los valores de la resistencia eléctrica de los cables conectados a la resistencia. Su influencia se reduce por la adición de otro conductor conectado a ninguna conclusión del calibrador de tensión y un voltímetro.

Cuando el miembro elástico para pegar los dos sensores de modo que su carga difieren en signo, la señal aumentará 2 veces. Si hay cuatro sensores en el circuito con cargas, designadas por las flechas en el diagrama anterior, la sensibilidad aumenta significativamente. Al conectar los medidores de deformación de alambre o lámina amperímetro ordinaria testificará sin un amplificador de señales eléctricas. Es importante seleccionar con precisión la denominación de resistencias con un multímetro de manera que sean iguales entre sí en cada brazo de un puente eléctrico.

Aplicación de medidores de deformación en la técnica

1. Parte de la estructura de la balanza: el cuerpo sensor de pesada se deforma elásticamente, y con él las bandas extensométricas pegados a ella conectada en el circuito. La señal eléctrica se transmite al instrumento de medición.
2. La vigilancia del estado de tensión-deformación de los proyectos de ingeniería estructural y civil durante su construcción y funcionamiento.
3. Sensores de eje para medir la fuerza de deformación durante el conformado de metales en los trenes de laminación y prensas de estampado.
4. sensores de alta temperatura para la metalúrgica y otras empresas.
5. La medición de sensor con un miembro elástico hecho de acero inoxidable para el uso en un entorno químicamente agresivo.

medidores de tensión estándar realizados en forma de arandelas, cuerdas, o vigas simples bilaterales, en forma de S. Para todos los diseños es importante que la fuerza se aplicó en una dirección: de arriba a abajo o viceversa. En condiciones severas de operación, diseños especiales hacen posible eliminar el efecto de las fuerzas parasitarias. A partir de este, en gran medida dependerá de sus precios.

En bandas extensométricas precio va desde cientos a cientos de miles de rublos. Mucho depende del fabricante, diseño, materiales, técnicas de fabricación, los valores de los parámetros medidos, el equipo electrónico adicional. En su mayor parte, son componentes de la balanza de diferentes tipos.

conclusión

El principio de funcionamiento de todas las células de carga se basa en la transformación de la deformación del elemento elástico en una señal eléctrica. Para diferentes propósitos tiene su propio sensor. Cuando se eligen medidores de deformación, es importante para determinar si hay una compensación esquemas distorsionan las lecturas de temperatura y efectos parásitos mecánicas.