KesederhanaanAlat dan peralatan

Pengukur regangan: deskripsi, petunjuk penggunaan, karakteristik dan peringkat

Strain gauge transduser adalah perangkat untuk mengkonversi diukur deformasi elastis dari tubuh padat menjadi sinyal listrik. Hal ini terjadi karena perubahan perlawanan konduktor dari sensor mengubah dimensi geometris nya dari peregangan atau kompresi.

Strain gauge: prinsip tindakan

Unsur utama dari perangkat adalah strain gauge melekat pada struktur elastis. sel beban dikalibrasi bertahap memuat menentukan meningkatkan kekuatan dan dengan demikian mengukur besarnya hambatan listrik. Kemudian, untuk mengubahnya dapat diterapkan untuk menentukan nilai beban yang tidak diketahui dan deformasi sebanding dengan itu.

Tergantung pada jenis sensor dapat diukur:

  • kekuasaan;
  • tekanan;
  • perpindahan;
  • torsi;
  • akselerasi.

Bahkan efek desain sirkuit pembebanan yang paling canggih di strain gauge dikurangi menjadi ketegangan atau kompresi sepanjang bagian panjang kisi, yang disebut basis.

Apa yang digunakan pengukur regangan

Jenis yang paling umum dari pengukur regangan dengan perubahan resistensi di bawah tekanan mekanik - pengukur regangan.

pengukur kawat regangan

Contoh paling sederhana adalah segmen garis dari kawat tipis yang melekat pada rincian studi. resistensi adalah: r = pL / s, di mana p - resistivitas, L - panjang, s - luas penampang.

Pada bagian terpaku adalah deformasi elastis kawat. Pada saat yang sama mengubah dimensi geometris. Ketika mengompresi penampang meningkat konduktor, dan tarik - menurun. Oleh karena itu, perubahan resistansi berubah tanda tergantung pada arah deformasi. Karakteristik adalah linear.

Rendah pengukur sensitivitas menyebabkan kebutuhan untuk meningkatkan panjang kawat di daerah kecil pengukuran. Untuk melakukan hal ini, dibuat dalam bentuk spiral (kisi) dari kawat, disisipkan di kedua sisi pelat isolasi film lacquer atau kertas. Untuk koneksi ke aparatus rangkaian listrik disediakan dengan dua konduktor terminal tembaga. Mereka dilas atau disolder ke ujung heliks kawat dan cukup kuat untuk terhubung ke sebuah sirkuit listrik. Strain gage melekat pada anggota elastis atau bagian dipelajari menggunakan perekat.

pengukur kawat regangan memiliki keuntungan sebagai berikut:

  • struktur sederhana;
  • ketergantungan linear deformasi;
  • ukuran kecil;
  • harga kecil.

Kerugian meliputi sensitivitas rendah, pengaruh suhu ambien, kebutuhan untuk perlindungan terhadap kelembaban, gunakan hanya di bidang deformasi elastis.

kawat akan cacat ketika gaya adhesi untuk lem itu jauh melebihi upaya yang diperlukan untuk ekstensi. Rasio ikatan permukaan untuk luas penampang harus 160-200, yang sesuai dengan diameter 0,02-0,025 nya mm. Ini memungkinkan meningkat menjadi 0,05 mm. Kemudian selama operasi normal strain lapisan pengukur perekat hancur. Selanjutnya, sensor bekerja dengan baik untuk kompresi, karena filamen kawat terpisahkan dengan perekat film dan benda kerja.

pengukur foil regangan

Parameter dan operasi dari alat ukur foil regangan yang sama dengan kawat. Hanya materi adalah foil yang terbuat dari nikrom, constantan atau titanium-aluminium. manufaktur teknologi photolithography memungkinkan untuk mendapatkan konfigurasi kisi kompleks dan mengotomatisasi proses.

Dibandingkan dengan kawat, foil pengukur regangan lebih sensitif, lebih saat dilewatkan lebih baik mengirimkan deformasi untuk memiliki lebih tahan lama dan lebih keras kesimpulan menggambar.

pengukur semikonduktor regangan

sensitivitas sensor adalah sekitar 100 kali lebih tinggi dari kawat yang memungkinkan sering menerapkannya tanpa amplifier. Kerugiannya adalah kerapuhan, ketergantungan yang besar pada suhu lingkungan dan parameter sebaran yang cukup.

karakteristik strain gages

  1. Base - kisi panjang konduktor (0,2-150 mm).
  2. resistensi standar R - nilai resistansi (ohm 10-1000).
  3. pasokan pekerjaan saat ini saya p - saat di mana pengukur tidak lumayan dipanaskan. Dalam kasus overheating mengubah sifat bahan sensor, dasar dan lapisan perekat, mendistorsi bukti.
  4. mengukur faktor: s = (ΔR / R) / (ΔL / L), di mana R dan L - masing hambatan listrik dan panjang probe diturunkan; ΔR dan ΔL - resistensi terhadap perubahan dan deformasi oleh kekuatan eksternal. Untuk bahan yang berbeda mungkin positif (R meningkatkan tarik) dan negatif (R peningkatan kompresi). Nilai s untuk logam yang berbeda berkisar dari -12,6 ke 6.

Skema menggabungkan pengukur regangan

Untuk mengukur sinyal-sinyal listrik kecil pilihan terbaik adalah dimasukkannya jembatan, pusat dari yang voltmeter. Contoh paling sederhana akan menjadi strain gauge, yang rangkaian dirakit pada prinsip jembatan listrik, yang terhubung dalam satu lengan. resistancenya di negara diturunkan adalah sama dengan resistor lain. Dalam hal ini, perangkat akan menunjukkan tegangan nol. Prinsip operasi dari strain gauge adalah untuk meningkatkan atau menurunkan besarnya ketahanan tergantung pada akan memaksa dikompresi atau diregangkan.

Akurasi pembacaan secara signifikan dipengaruhi oleh pengukur suhu. Jika lengan lain jembatan untuk menyertakan tenzosoprotivlenie serupa yang tidak akan dimuat, itu akan melakukan fungsi kompensasi pada suhu ekstrim.

Rangkaian pengukuran juga harus memperhitungkan nilai-nilai hambatan listrik dari kabel yang terhubung ke resistor. pengaruh mereka berkurang dengan penambahan konduktor lain yang terhubung ke setiap alat ukur kesimpulan saring dan voltmeter.

Ketika elastis untuk tetap dua sensor sehingga beban mereka berbeda dalam tanda, sinyal akan meningkat 2 kali. Jika ada empat sensor di sirkuit dengan banyak, yang ditunjuk oleh anak panah dalam diagram di atas, sensitivitas meningkat secara signifikan. Ketika menghubungkan alat pengukur kawat atau foil ketegangan ammeter biasa akan bersaksi tanpa amplifier sinyal listrik. Hal ini penting untuk secara akurat memilih denominasi resistensi dengan multimeter sehingga mereka sama satu sama lain di setiap lengan jembatan listrik.

Aplikasi pengukur regangan dibidangnya

  1. Bagian dari struktur keseimbangan: menimbang sensor tubuh deformasi elastis, dan dengan itu strain gages disisipkan untuk itu terhubung ke sirkuit. Sinyal listrik ditransmisikan ke alat ukur.
  2. Pemantauan dari negara tegangan-regangan dari proyek rekayasa struktural dan sipil selama konstruksi dan operasi mereka.
  3. Strain gauge untuk mengukur kekuatan deformasi selama pembentukan logam pada rolling mills dan stamping menekan.
  4. sensor suhu tinggi untuk metalurgi dan lainnya perusahaan.
  5. Mengukur sensor dengan elastis yang terbuat dari stainless steel untuk digunakan dalam lingkungan kimia agresif.

pengukur regangan standar yang dibuat dalam bentuk mesin cuci, string, atau balok sederhana bilateral, S-berbentuk. Untuk semua desain adalah penting bahwa kekuatan itu diterapkan dalam satu arah: dari atas ke bawah atau sebaliknya. Dalam kondisi operasi yang berat, desain khusus memungkinkan untuk menghilangkan efek dari kekuatan parasit. Dari ini untuk sebagian besar tergantung pada harga mereka.

Pada regangan gages rentang harga dari ratusan hingga ratusan ribu rubel. Banyak tergantung pada produsen, desain, bahan, teknik manufaktur, nilai-nilai parameter yang diukur, peralatan elektronik tambahan. Untuk sebagian besar, mereka adalah komponen dari keseimbangan dari berbagai jenis.

kesimpulan

Prinsip operasi dari semua sel beban didasarkan pada transformasi deformasi dari elastis menjadi sinyal listrik. Untuk tujuan yang berbeda memiliki sensor sendiri. Ketika pengukur regangan yang dipilih, penting untuk menentukan apakah ada kompensasi skema mendistorsi pembacaan suhu dan efek parasit mekanik.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 delachieve.com. Theme powered by WordPress.