Типовая рабочая система тензодатчика


Январь 16, 2022 – 18:15

В зависимости от формы и расположения резистивного элемента различают трубчатые тензорезисторы (резистивные провода диаметром в доли миллиметра, выполненные в виде многожильного шланга), решетчатые тензорезисторы (ряд проволок, расположенных параллельно и соединенных с значительно более толстые участки медной ленты) и фольгированные тензорезисторы, состоящие из сетки сопротивления в виде трубки, изготовленной из тонкой металлической фольги, приклеенной к опорной шайбе. Последнее решение используется чаще всего. Вы можете заказать и купить тензометрическое оборудование Zemic по самой выгодной и не дорогой цене.

В промышленности обычно имеются готовые датчики в виде фольгированного тензорезистора, приклеенного к корпусу. В зависимости от конструкции несущего элемента (корпуса) такой датчик может использоваться для измерения малых сил в диапазоне единиц ньютонов, а также огромных сил, исчисляемых десятками килоньютонов.

Измерение силы с помощью тензодатчиков

В зависимости от формы и расположения резистивного элемента различают трубчатые тензорезисторы (резистивные провода диаметром в доли миллиметра, выполненные в виде многожильного шланга), решетчатые тензорезисторы (ряд проволок, расположенных параллельно и соединенных с значительно более толстые участки медной ленты) и фольгированные тензорезисторы, состоящие из сетки сопротивления в виде трубки, изготовленной из тонкой металлической фольги, приклеенной к опорной шайбе. Последнее решение используется чаще всего.

В промышленности обычно имеются готовые датчики в виде фольгированного тензорезистора, приклеенного к корпусу. В зависимости от конструкции несущего элемента (корпуса) такой датчик может использоваться для измерения малых сил в диапазоне единиц ньютонов, а также огромных сил, исчисляемых десятками килоньютонов.

Измерение силы с помощью тензодатчиков

Типовая рабочая система тензодатчика

В измерительной технике тензорезисторы обычно работают в так называемом Мост Уитшона. Этот мост состоит из четырех ответвлений, состоящих из четырех элементов. Обычно это тензорезистор с сопротивлением R1, компенсационный тензорезистор с сопротивлением R2 и два резистора R3 и R4. Компенсационный тензорезистор компенсирует влияние вторичных факторов, в частности температуры и влажности. Также используются другие конструкции с большим количеством тензодатчиков.

На тензометрический мост в точках А и В подается известное постоянное напряжение Usas. Тогда на диагональной ветви моста появляется напряжение, пропорциональное измеряемой силе. В связи с тем, что изменения ΔR очень малы (0,01–1 Ом), изменения напряжения в ответвлении также малы и находятся в пределах 0,1 % Usas. Например, если датчик питается от 10 В, выходное напряжение будет варьироваться от 0 до 20 мВ в зависимости от нагрузки моста.

Величина изменения напряжения определяется константой К-моста, значение которой дается в единицах мВ/В. Это означает, что для моста 2 мВ/В при номинальной (максимальной) нагрузке на датчик выход составляет 2 мВ на каждый вольт, подаваемый на мост. 

В измерительной технике тензорезисторы обычно работают в так называемом Мост Уитшона. Этот мост состоит из четырех ответвлений, состоящих из четырех элементов. Обычно это тензорезистор с сопротивлением R1, компенсационный тензорезистор с сопротивлением R2 и два резистора R3 и R4. Компенсационный тензорезистор компенсирует влияние вторичных факторов, в частности температуры и влажности. Также используются другие конструкции с большим количеством тензодатчиков.

На тензометрический мост в точках А и В подается известное постоянное напряжение Usas. Тогда на диагональной ветви моста появляется напряжение, пропорциональное измеряемой силе. В связи с тем, что изменения ΔR очень малы (0,01–1 Ом), изменения напряжения в ответвлении также малы и находятся в пределах 0,1 % Usas. Например, если датчик питается от 10 В, выходное напряжение будет варьироваться от 0 до 20 мВ в зависимости от нагрузки моста.

Величина изменения напряжения определяется константой К-моста, значение которой дается в единицах мВ/В. Это означает, что для моста 2 мВ/В при номинальной (максимальной) нагрузке на датчик выход составляет 2 мВ на каждый вольт, подаваемый на мост. 

Похожие публикации