загрузка...
загрузка...
На головну

датчики сили

До силі прийнято відносити наступні параметри: зусилля, вага, крутний елемент. Дані параметри викликають деформацію (розтягнення, стиснення, зрушення) сприймає елемента, тому базовим чутливим елементом для датчика сили (ДС) може служити видозмінений елемент СД. Так, в більшості випадків і надходять: монтуючи конструктивно і технологічно відпрацьований ЧЕ СД на ВЕ відповідного сенсора, включають його в вимірювальну схему і навантажують силовим параметром, маючи на виході сигнал еквівалентний вхідному впливу (зусиллю, вагою, крутним моментом).

Структурна схема ДС приведена на рис. 5.7, де прийняті наступні позначення:

- ?-ЧЕ - деформаційний чутливий елемент;

- ЕС - електрична схема;

- ВЕ - сприймає елемент.

Формула перетворення для ДС:

 
 

Fx ® ? ® Z ® У

Як проміжний величини Z можуть бути прийняті наступні:

 зміна опору DR для ТР;

 зміна напруги DU для потенціометричних ЧЕ;

 зміна заряду DQ для п'єзоелектричних ЧЕ;

 зміна частоти Df для акустоелектричних ЧЕ;

 зміна магнітних характеристик (В, L, М, H) Для індуктивних і магнітоелектричних ЧЕ;

 зміна оптичних характеристик для оптоволоконних і оптичних ЧЕ.

Вихідними величинами датчика сили в переважній більшості є електричні: напруга, струм або опір.

Слід зазначити, що максимальне застосування в датчиках сили з багатьох причин знайшов тензометричний принцип перетворення, так як тензорезисторні СЕ найбільш технологічно відпрацьовані, ТР випускаються серійно, з ними не складно проводити вимірювання і т. Д. Тому в подальшому приділимо основну увагу саме тензорезистивного ДС. Розглянемо деякі базові конструкції тензорезистивних силочутливі елементів, схематично зображених на рис. 5.8.

Малюнок 5.8-Конструкції СЧЕ

Так як при вимірах силових параметрів ВЕ повинен працювати в межах пружних деформацій (з метою забезпечення лінійності і механічної надійності), в ДС конфігурація ВЕ, який називається пружним елементом (УЕ), має певні закономірності. УЕ може бути виконаний як у вигляді простий консольної балки (рис. 5.8, а) для ДС малої точності, так і у вигляді елементів складних форм: балок рівного опору; профільованих балок; кільцевих конструкцій (рис. 5.8, б), для точних ДС (рис. 5.8, д). Ускладнення конструкції УЕ диктується вимогами точності і діапазоном вимірюваних зусиль і ваг. Тензорезистори, як окремі, так і у вигляді СД, закріплюються на поверхні УЕ в тих місцях, де рівні механічної напруги максимальні, а їх нерівномірність мінімальна. На балці рівного опору (рис. 5.8, б) ТР можуть монтуватися в будь-якому місці УЕ, так як в ній механічні напруги однакові по всій довжині елементів

Приклади чутливих елементів існуючих датчиків сили приведені на малюнках 5.9, а і 5.9, б.

а б

Малюнок 5.9 - Конструкції тензорезистивних вимірювальних перетворювачів:
 а- стрижневий форми; б-трубчастої форми

Сенсори деформації «-- попередня | наступна --» Тензорезистивні методи і засоби перетворення тиску
загрузка...
© om.net.ua