Чутливим елементом такого обладнання є тензорезистор з електронної согласующей схемою, вбудовані в алюмінієвий або сталевий корпус. Деформація об'єктів дозволяє виміряти різні фізичні величини, наприклад, обсяг, силу і вагу.
Зовнішнє електронне обладнання на основі показань з датчиків визначає величину необхідного параметра. Схемо-технічно підключення датчиків вибирається для компенсації температурного впливу.
Зміна опору датчика від прикладеної сили тензометричних датчиків носить лінійний характер, що спрощує процес перетворення.
Мал. 1
Тензорезистори в залежності від типу чутливого матеріалу діляться на дротові, плівкові і фольгові. Найбільшого поширення набули фольгові датчики (Рис. 1), в яких тензоматеріал 1 наноситься на підкладку 3 методом травлення як в друкованих платах.
Для захисту від зовнішнього середовища датчик покривається захисним шаром 4. Висновки 2 служать для підключення зовнішньої вимірювальної схеми.
Під дією вантажу або прикладеної сили виникає деформація корпусу і тензорістора, викликаючи зміни опору. Велика площа тензометричних провідників забезпечує хорошу чутливість вимірювань.
Матеріалом для вимірювання деформації служить манганин або константан. Відмінність плівкових датчиків (Рис. 2) складається в використовуваним напівпровідниковому чутливому елементі М.
Тому плівкові тензорезистори не застосовують під умовах різкого коливання температур, тому що теплові процеси всередині напівпровідника призводять до нелінійності вихідного опору.
Мал. 2
Вимірювальним елементом дротяних датчиків сили і ваги (Рис. 3) є кілька паралельно з'єднаних
Мал. 3
тензочуттєві провідників 1.Параллельное з'єднання підвищує чутливість вимірювань. Гнучка підкладка 3 піддається зовнішньої деформації, провідники залиті захисним шаром цементу або клею 4. До зовнішнього обладнання датчик підключається через висновки 2.
Дротові датчики в найпростішому випадку служать для вимірювання тиску. У таких датчиках котушка з тензочувствітельності матеріалу, вміщена в обсяг вимірюваної рідини або газу змінює свій опір під дією тиску.
Максимальне навантаження і точність вимірювання ваги і сили залежить від конструктивних особливостей корпусу датчика і кількості вимірювальних резисторів.
Верхній і нижній межі вимірювання ваги сучасних тензометричних ваг коливаються від кількох тонн до кількох грам. Однокрапкові балкові датчики з одним вимірювальним елементом в більшості випадків мають алюмінієвий корпус і використовуються для вимірювання невеликої маси вантажу в фасувальних і дозуючих системах (Рис. 4).
Однокрапкові датчики перетворять величину поперечної деформації в електричний сигнал.
Мал. 4
Електрична вимірювальна частина тензометричного датчика надійно ізольована від зовнішнього середовища і не схильна до впливу вологості і пилу і може працювати в широкому діапазоні температур (Для більшості датчиків від -40 до +80 градусів).
Датчики ваги мають різні типи (S-образні, консольні, балкові і т.д.) і класифікуються за максимальному навантаженні, чутливості, класу захисту від умов зовнішнього середовища і сфери застосування.
Вибір максимального навантаження, як правило, здійснюється з запасом для виключення пошкодження датчика. Важливим параметром датчиків ваги і сили є клас точності. Найбільшого поширення набули датчики з класом С3 з нормованою за ГОСТом точністю в 0,002%.
Щоб знизити величину помилки вимірювання для кожного виду датчика потрібно вибрати правильне місце установки.
Балкові датчики (Рис. 5) закріплюються нерухомо одним торцем, а на інший край підвішується вантаж. Типовий вага навантаження таких датчиків - від кількох кілограмів до кількох тонн.
рис.5
Циліндричні тензометричні датчики сили (Рис. 6), також відомі як «шайбовая», мають сталевий корпус, застосовуються для зважування вантажів масою до кількох десятків тонн. Такі датчики використовується для модернізації застарілих бункерних ваг, для визначення маси автомобілів, вагонів, великогабаритних ємностей.
рис.6
S-образні датчики (Рис. 7) працюють на стиск і розтяг, є вимірювальною системою в підвісних вагах.
рис.7
Сучасні тензодатчики знаходять широке застосування для вимірювання різних параметрів, пов'язаних з механічною деформацією об'єктів, таких вага, навантаження знос устаткування. Такі системи застосовуються в охоронних системах, металургії, в промисловому обладнанні, при зважуванні автомобілів та іншого транспорту і негабаритних вантажів.
Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Ви можете подивитися на карту сайту , Буду радий якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне.
