Mga Pangunahing Kaalaman sa Pagsukat ng Strain Gauge

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang gauge ng salaan ay isa sa mga pinaka kapaki-pakinabang na tool para sa tumpak na pagsukat ng pagpapalawak o pag-ikli ng isang materyal habang inilalapat ang mga puwersa. Ang mga gauge ng pilay ay kapaki-pakinabang din para sa pagsukat ng mga inilapat na puwersa nang hindi direkta kung nakahanay ang mga ito nang humigit-kumulang na linear sa pagpapapangit ng materyal.

Ano ang Mga Strain Gauge

Ang mga gauge ng sala ay mga sensor na ang resistensya sa kuryente ay nag-iiba sa proporsyon sa dami ng pilay (pagpapapangit ng isang materyal).



Ang isang perpektong gauge ng salaan ay magbabago ng paglaban nito sa proporsyon sa paayon na pilay sa ibabaw kung saan nakakabit ang sensor.

Gayunpaman, may iba pang mga kadahilanan na maaaring makaapekto sa paglaban, tulad ng temperatura, mga katangian ng materyal, at ang malagkit na nagbubuklod ng gauge sa materyal.



Ang isang strain gauge ay binubuo ng isang parallel grid ng napaka-pinong metal wire o foil na nakagapos sa pilit na ibabaw ng isang manipis na insulated layer ng epoxy. Kapag ang pinag-ugnay na materyal ay pinipigilan, ang pilay ay nakukuha sa pamamagitan ng malagkit. Ang hugis ng grid ay dinisenyo sa isang pattern na nagbibigay ng maximum na pagbabago ng paglaban sa bawat lugar ng yunit.

Paano Pumili ng Strain Gauge

Kapag pumipili ng isang gauge ng sala para sa isang application, ang tatlong pangunahing pagsasaalang-alang ay ang temperatura ng pagpapatakbo, ang likas na katangian ng pilay na makikita, at mga kinakailangan sa katatagan.

Tulad ng isang gauge ng pilay na naka-mount sa isang pilay na ibabaw, mahalaga na ang gauge ay pantay na pinag-iisa sa ibabaw. Ang materyal na malagkit ay dapat mapili nang maingat upang maipadala ang sala sa sensor na maaasahan sa isang malawak na saklaw ng temperatura at iba pang mga kundisyon.

Ang halaga ng paglaban ng isang strain gauge ay nag-iiba bilang isang pagpapaandar ng inilapat na pilay ayon sa: pagbabago sa R ​​/ R = S saan man ang R ay ang paglaban, e ang pilay, at S ang factor ng pagkasensitibo ng pilay Para sa mga metallic foil gauge, ang factor ng pagkasensitibo ng pilay ay halos 2.

Ang mga pagtaas ng pilay ay karaniwang mas mababa sa 0.005 pulgada / pulgada at madalas na ipinahiwatig sa mga unit ng micro-strain. Mula sa pormula, nakikita na ang paglaban ng strain gauge ay magbabago sa napakaliit na halaga sa ibinigay na pilay, sa pagkakasunud-sunod ng 0.1%.

Ang isang pagbasa ng boltahe ay maaaring makuha mula sa risistor na ito sa mga tuntunin ng milli-volts per volt (mV / V) upang maibigay ang halaga ng pagsukat para sa salaan.

Ang Poisson Ratio ay isang sukat ng pagnipis at pagpahaba na nangyayari sa materyal habang pilit ito. Kung ang isang puwersang makunat ay inilalapat sa isang resistive wire halimbawa, ang kawad ay magiging bahagyang mas mahaba, at sa parehong oras ay magiging payat. Ang proporsyon ng dalawang mga ito ay ang Poisson Ratio.

Ito ang pangunahing prinsipyo sa likod ng mga pagsukat ng pagsukat ng salaan, dahil ang pagtutol ng kawad ay proporsyonal na tataas dahil sa epekto ng Poisson.

Paano Sukatin ang Tumpak ng Pagsukat ng Strain Gauge

Upang tumpak na masukat ang isang maliit na pagbabago sa paglaban, ang mga gauge ng sala ay halos palaging matatagpuan sa isang pagsasaayos ng tulay na may isang mapagkukunang paggulo ng boltahe.

Ang tulay ng Wheatstone ay karaniwang ginagamit tulad ng ipinakita sa diagram. Balansehin ang tulay kapag ang mga ratio ng risistor ay pantay sa magkabilang panig, o R1 / R2 = R4 / R3. Malinaw, ang boltahe ng output ay zero sa ilalim ng kondisyong ito.

Habang nagbabago ang resistensya ng gauge ng gauge (Rg), ang output boltahe (Vout) ay nagbabago ng ilang milliVolts, at ang boltahe na ito ay pinalakas ng isang kaugalian na amplifier upang maibalik ang isang nabasang halaga.

Ang Wheatstone circuit na ito ay angkop din para sa kompensasyon sa temperatura - halos maalis nito ang mga epekto ng temperatura. Minsan ang materyal ng gauge ay idinisenyo upang mabayaran ang pagpapalawak ng thermal, ngunit hindi nito ganap na inaalis ang pagkasensitibo ng thermal.

Upang makamit ang mas mahusay na kabayaran sa thermal, ang isang risistor tulad ng R3 ay maaaring mapalitan ng isang katulad na gauge ng salaan. Ito ay may posibilidad na pawalan ang epekto ng temperatura.

Sa katunayan, ang lahat ng apat na resistors ay maaaring mapalitan ng mga sensor ng gauge ng gauge para sa maximum na katatagan ng temperatura. Dalawa sa kanila (R1 at R3) ay maaaring mai-set up upang masukat ang compression, habang ang dalawa pa (R2 at R4) ay naka-set up upang masukat ang pag-igting.

Hindi lamang ito magbabayad para sa temperatura, ngunit nagdaragdag din ito ng pagkasensitibo ng isang kadahilanan ng apat. Ang mga gauge ng gulong na may mga elemento ng paglaban ng elektrisidad ay ang pinaka-karaniwang uri ng sensor para sa pagsukat ng pilay, dahil nagtataglay sila ng mga pakinabang ng mas mababang gastos, bilang matatag na pagkakatatag.

Magagamit ang mga ito sa maliliit na sukat at moderado lamang na maaapektuhan ng mga pagbabago sa temperatura, sabay na nakakamit ang error na mas mababa sa +/- 0.10%. Ang mga bonded resistence strain gauge ay lubos ding sensitibo, at maaaring magamit upang masukat ang parehong static at pabagu-bago ng pilit.

Gayunpaman, mayroong iba pang mga uri na magagamit para sa ilang mga application, tulad ng piezo-resistive, carbon-resistive, semi-conductive, acoustic, optical, at inductive.

Mayroong kahit na mga sensor ng gauge ng pagsukat batay sa isang capacitor circuit ..




Nakaraan: Pinakamurang SMPS Circuit Gamit ang MJE13005 Susunod: Gamitin ang iyong PC tulad ng isang Oscilloscope