Một tế bào tải là gì và nó hoạt động như thế nào
Các loại và phạm vi
Để bắt đầu, về nguyên tắc, chúng ta sẽ hiểu hoạt động của các cảm biến đo biến dạng. Khi một lực bên ngoài tác động lên một cơ thể, nó làm biến dạng và chống lại lực tác dụng. Do biến dạng của vỏ cảm biến, một hiệu ứng được thực hiện trên phần tử đo của máy đo biến dạng. Kết quả là, thiết bị tạo ra tín hiệu điện, đọc hệ thống xử lý nào cho kết quả đo. Nhưng loại thiết bị này để làm gì?
Thiết bị đo biến dạng được sử dụng cho:
- Số đo cân nặng. Hơn nữa, tùy thuộc vào thiết kế của đơn vị đo, chúng có thể được sử dụng để nén hoặc căng. Theo đó, mục đích của họ là đo trọng lượng trên các nền tảng (ví dụ: cân trong các cửa hàng) hoặc trên hệ thống treo (cần cẩu, v.v.).
- Đo áp suất. Ví dụ, trong đường ống của khí và các chất lỏng.
- Đo mô-men xoắn (trên động cơ xe hoặc máy công cụ).
- Định nghĩa gia tốc.
- Kiểm soát chuyển động.
Theo loại phần tử đo và nguyên tắc hoạt động, các ô tải được chia thành:
- Điện trở.
- Áp điện.
- Quang phân cực.
- Cáp quang.
- Piezoresistive.
Các tính năng thiết kế của ô tải xác định nơi nó được sử dụng, bởi vì thiết kế xác định sự hiện diện của các lỗ lắp và vectơ của ứng dụng có thể của lực tương ứng và chính quá trình đo. Ngoài ra còn có các loại máy đo biến dạng khác nhau về hình dạng:
- Cantilever. Mục đích của các thiết bị như vậy là để đo lượng chất trong máy phân phối, băng tải, bục, phễu và cân sàn.
- Hình trụ. Chúng được sử dụng để cân các toa xe, ô tô, xe tăng và container - nơi bạn cần đo trọng lượng lớn.
- Hình chữ S, độ bền kéo, thích hợp để đo trọng lượng nâng bằng cần cẩu và các thiết kế tương tự khác.
Trong thực tế, máy đo biến dạng có thể được sản xuất trong một thiết kế hoàn toàn đa dạng.
Thiết bị và nguyên tắc hoạt động
Thiết bị đo biến dạng được sử dụng để đo áp suất hoặc trọng lượng, tất cả chúng đều cho tín hiệu điện kỹ thuật số hoặc tương tự khi hình dạng của phần tử nhạy cảm thay đổi. Nhưng chúng được làm bằng gì?
Các cơ sở hoặc trường hợp có nhiều loại khác nhau, nó phụ thuộc vào nơi bạn có thể cài đặt cảm biến. Và cũng theo hướng nó hoạt động - để nén, căng hoặc uốn.
Ngoài phần tử cảm biến, vỏ tế bào tải có thể chứa các đơn vị bổ sung, ví dụ: ADC, trình điều khiển công suất, v.v ... Nếu máy đo biến dạng là kỹ thuật số, thì cũng có một đơn vị để chuyển đổi tín hiệu tương tự (ADC).Xem xét nguyên tắc hoạt động của phần tử cảm biến của máy đo biến dạng trên ví dụ về thành phần chống biến dạng - họ đã tìm thấy ứng dụng rộng nhất.
Máy đo biến dạng điện trở là một màng hoặc chất nền linh hoạt mà trên đó một lớp điện trở được áp dụng. Nếu đó là một cảm biến phim - phun mỏng hoặc lá, nếu dây - trên một dây chất nền linh hoạt được đặt. Phun hoặc dây được đặt trong một cuộn dây.
Trong quá trình tác động cơ học lên đế, nó bị uốn cong, do đó màng, lá hoặc dây bị kéo căng. Theo đó, ở trạng thái căng thẳng, diện tích mặt cắt của nó thay đổi (giảm) và điện trở tăng. Khi áp suất giảm, chất nền trở về vị trí ban đầu, lớp điện trở cũng và điện trở của nó bắt đầu giảm và trở lại bình thường.
Các cơ quan nhạy cảm áp điện làm việc ngược lại. Khi áp suất được áp dụng cho piezocstall, EMF xảy ra, trong khi điện trở của các cảm biến áp điện được làm từ màng bán dẫn mỏng cũng thay đổi.
Bạn cũng có thể tìm thấy các cảm biến điện dung - đây là những thiết bị có nguyên tắc hoạt động là đo điện dung giữa các tấm linh hoạt. Cũng như các thiết bị điện từ trong đó, dưới ảnh hưởng của mạch từ, các đặc tính của mạch thay đổi.
Sơ đồ nối dây
Làm thế nào các tế bào tải hoạt động, chúng tôi đã tìm ra. Bây giờ bạn nên làm quen với sơ đồ kết nối. Sơ đồ khối của thiết bị đọc tín hiệu được hiển thị trong hình bên dưới. Trên đó, bạn thấy một trong các tùy chọn để khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến.
Nếu chúng ta xem xét cảm biến đo biến dạng, thì trong thực tế, nó là cầu nối của điện trở, bao gồm như sau. Mạch chuyển mạch này được gọi là "Cầu Winston" hoặc cầu đo.
Đối với hoạt động của nó, nó không đủ để chỉ kết nối dây tín hiệu, bạn cũng cần dây nguồn. Trong một số hệ thống phức tạp, dây cũng có thể được kết nối để ổn định nhiệt hoặc các chức năng khác.
Video cho biết chi tiết các cảm biến đo biến dạng là gì và cách chúng hoạt động:
Các cảm biến đo biến dạng hiện đại, tùy thuộc vào mục đích của chúng, có thể được sử dụng trong các cài đặt để đo từ các phân số gram đến hàng trăm tấn. Theo đó, đối với từng phạm vi trọng lượng, đồng hồ đo biến dạng của một thiết kế và loại yếu tố nhạy cảm nhất định được chọn. Ngoài các trọng lượng đo được, các điều kiện mà chúng hoạt động, cũng như lớp chính xác cần thiết, đóng một vai trò quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị.
Tài liệu liên quan:
Đang tải ...
