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medidores de tensão: descrição, instruções de utilização, características e classificações

transdutores de força são dispositivos para converter a medida de deformação elástica do corpo sólido num sinal eléctrico. Isto ocorre devido à alteração da resistência do condutor eléctrico do sensor de alterar as suas dimensões geométricas do alongamento ou compressão.

medidor de tensão: o princípio de acção

O elemento principal do dispositivo é um aferidor de tensão ligado a uma estrutura elástica. As células de carga são calibrados por passos de carregamento especificar o aumento da força e medindo assim a magnitude da resistência eléctrica. Então, para mudar isso pode ser aplicado para determinar os valores de carga desconhecida e deformação é proporcional a ele.

Dependendo do tipo de sensores podem ser medidos:

  • poder;
  • pressão;
  • deslocamento;
  • binário;
  • aceleração.

Mesmo os efeitos mais sofisticados desenho do circuito de carga sobre o medidor de tensão é reduzida para a tensão ou compressão ao longo da sua secção longo da estrutura, chamada uma base.

O que costumava medidores de tensão

Os tipos mais comuns de medidores de tensão com a mudança na resistência sob tensão mecânica – medidores de tensão.

extensómetros fio

O exemplo mais simples é um segmento de recta de um arame fino, que está ligado aos detalhes do estudo. A sua resistência é: R = pL / s, em que p – resistividade, L – comprimento, s – área seccional.

Na peça colada é elasticamente deformada fio. Ao mesmo tempo mudar suas dimensões geométricas. Quando se comprime um corte transversal do condutor aumenta, e de tracção diminui -. Por conseguinte, a mudança na resistência muda de sinal, dependendo da direcção de deformação. Característica é linear.

Baixo calibre sensibilidade levou à necessidade de se aumentar o comprimento do fio em uma pequena área de medição. Para fazer isso, é feita na forma de uma espiral (estrutura) de fio, colado em ambos os lados das placas de isolamento de película de laca ou de papel. Para a ligação a um aparelho de circuito eléctrico é fornecido com dois condutores terminais de cobre. Eles são soldadas ou soldadas às extremidades da hélice de arame e forte o suficiente para ligar a um circuito eléctrico. Strain gauge ligada ao elemento elástico ou da parte estudada usando adesivo.

medidores de tensão do fio tem as seguintes vantagens:

  • estrutura simples;
  • dependência linear de deformação;
  • tamanho pequeno;
  • preço pequeno.

As desvantagens incluem a baixa sensibilidade, o efeito da temperatura ambiente, a necessidade de protecção contra a humidade, utilize apenas no domínio de deformação elástica.

O fio vai ser deformado quando a força de aderência à cola que excede em muito o esforço requerido para a sua extensão. A razão entre a superfície de ligação à área da secção transversal deve ser de 160 a 200, o que corresponde ao seu diâmetro 0,02-0,025 mm. Ele permitiu aumentar a 0.05 mm. Em seguida, durante a operação normal da camada adesiva extensómetro é destruído. Além disso, o sensor funciona bem para a compressão, uma vez que os filamentos de fio solidário com o filme adesivo e a peça de trabalho.

extensómetros folha

Os parâmetros e funcionamento do medidor de tensão da folha é a mesma que a do fio. Único material é uma película feita de níquel-crómio, constantan ou titânio-alumínio. tecnologia de fabricação fotolitografia permite a obtenção de uma configuração de estrutura complexa e automatizar o processo.

Comparado com fio, folha de medidores de tensão mais sensível, mais corrente é passada melhor transmitir o deformação para ter um mais durável e mais difícil tirar conclusões.

extensómetros semicondutor

sensibilidade do sensor é aproximadamente 100 vezes maior do que o fio que permite muitas vezes para aplicá-las sem amplificadores. As desvantagens são a fragilidade, uma grande dependência da temperatura ambiente e um consideráveis parâmetros de dispersão.

características de extensómetros

  1. Base – comprimento do condutor reticulado (0,2-150 milímetros).
  2. resistência R Standard – valor da resistência (ohm 10-1000).
  3. oferta de trabalho atual I p – corrente na qual o medidor não é aquecida sensivelmente. Em caso de sobreaquecimento alterar as propriedades dos materiais de sensores, de base e uma camada adesiva, que distorcem a evidência.
  4. factor de calibre: s = (ΔR / R) / (AL / L), em que R e L -, respectivamente, a resistência eléctrica e o comprimento da sonda em vazio; ΔR e DL – resistência à mudança e deformação através de uma força externa. No caso de materiais diferentes pode ser positiva (R aumenta à tracção) e negativo (R aumenta em compressão). O valor para s metais diferentes varia de -12,6 a 6.

Esquema incorporando extensómetros

Para a medição de sinais eléctricos pequenos melhor opção é a inclusão de uma ponte, no centro da qual está um voltímetro. O exemplo mais simples seria um medidor de tensão, o qual circuito montado sobre o princípio de ponte eléctrica, que está ligado em um braço. Sua resistência no estado sem carga é a mesma que a dos outros resistores. Neste caso, o dispositivo irá mostrar uma tensão zero. O princípio de funcionamento do medidor de tensão está a aumentar ou diminuir a magnitude da sua resistência, dependendo forçará comprimido ou esticado.

A precisão da leitura é significativamente afetado pelo medidor de temperatura. Se o outro braço da ponte para incluir um tenzosoprotivlenie semelhante que não vai ser carregado, este irá executar a função de compensação em temperaturas extremas.

O circuito de medição também deve ter em conta os valores da resistência eléctrica dos fios ligados ao resistor. A sua influência é reduzida pela adição de um outro condutor ligado a qualquer medidor de tensão conclusão e voltímetro.

Quando o membro elástico para manter os dois sensores para que sua carga diferem no sinal, o sinal vai aumentar 2 vezes. Se existem quatro sensores no circuito com cargas, designados por setas no diagrama acima, a sensibilidade aumenta significativamente. Ao ligar os calibres de arame ou tiras de deformação amperímetro comum vai depor sem um amplificador de sinais eléctricos. É importante a escolha exacta a denominação de resistências com um multímetro de modo que eles são iguais uns aos outros em cada braço de uma ponte eléctrica.

Aplicação de calibres de tensão na arte

  1. Parte da estrutura do equilíbrio: o corpo do sensor pesar é elasticamente deformado, e com ele os extensómetros coladas a ela ligado ao circuito. O sinal eléctrico é transmitido para o aparelho de medição.
  2. Monitorização do estado de tensão-deformação de projetos de engenharia estrutural e civil, durante a sua construção e operação.
  3. medidor de tensão para medir a força de deformação durante a formação de metal no laminadores e prensas de estampagem.
  4. sensores de alta temperatura para metalúrgicas e outras empresas.
  5. Sensor de medição com um membro elástico feito de aço inoxidável para uso em um ambiente quimicamente agressivo.

extensómetros padrão feitas sob a forma de anilhas, cordas, ou vigas simples bilaterais, em forma de S. Para todos os desenhos, é importante que a força foi aplicada numa direcção: de cima para baixo ou vice-versa. Em condições operacionais severas, projetos especiais tornam possível para eliminar o efeito das forças parasitárias. A partir deste, em grande medida depende de seus preços.

Em Strain gages preço varia de centenas de centenas de milhares de rublos. Muito depende do fabricante, design, materiais, técnicas de fabricação, os valores dos parâmetros medidos, equipamentos eletrônicos adicional. Para a maior parte, eles são componentes do balanço de diferentes tipos.

conclusão

O princípio de funcionamento de todas as células de carga baseia-se na transformação de deformação do elemento elástico num sinal eléctrico. Para fins diferentes tem seu próprio sensor. Quando extensómetros são escolhidos, é importante para determinar se existe uma compensação esquemas distorcer as leituras de temperatura e efeitos parasitas mecânicas.