Τι είναι ένα κελί φόρτωσης και πώς λειτουργεί

Τύποι και πεδίο εφαρμογής

Κατ 'αρχάς, θα κατανοήσουμε καταρχήν τη λειτουργία των αισθητήρων καταπόνησης. Όταν μια εξωτερική δύναμη δρα σε ένα σώμα, παραμορφώνεται και εξουδετερώνει την εφαρμοζόμενη δύναμη. Λόγω παραμόρφωσης του περιβλήματος του αισθητήρα, γίνεται επίδραση στο στοιχείο μέτρησης του μανόμετρου. Ως αποτέλεσμα, η συσκευή παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα, διαβάζοντας το οποίο το σύστημα επεξεργασίας δίνει το αποτέλεσμα της μέτρησης. Αλλά σε τι χρησιμεύει αυτός ο τύπος συσκευής;

Οι μετρητές πίεσης χρησιμοποιούνται για:

• Μετρήσεις βάρους. Επιπλέον, ανάλογα με το σχεδιασμό της μονάδας μέτρησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συμπίεση ή ένταση. Κατά συνέπεια, σκοπός τους είναι να μετρήσουν το βάρος σε πλατφόρμες (για παράδειγμα, ζυγαριά σε καταστήματα) ή σε ανάρτηση (γερανοί κ.λπ.).
• Μετρήσεις πίεσης. Για παράδειγμα, σε αγωγούς αερίων και υγρών ουσιών.
• Μετρήσεις ροπής (σε κινητήρες αυτοκινήτων ή εργαλειομηχανές).
• Ορισμοί επιτάχυνσης.
• Έλεγχος κίνησης.

Με βάση τον τύπο του στοιχείου μέτρησης και την αρχή της λειτουργίας, οι κυψέλες φορτίου χωρίζονται σε:

• Ανθεκτική.
• Πιεζοηλεκτρικό.
• Οπτική πόλωση.
• Οπτικές ίνες.
• Piezoresistive.

Τα χαρακτηριστικά σχεδίασης της κυψέλης φορτίου καθορίζουν πού χρησιμοποιείται, επειδή ο σχεδιασμός καθορίζει την παρουσία οπών στερέωσης και διανυσμάτων της πιθανής εφαρμογής δυνάμεων, αντίστοιχα, και της ίδιας της διαδικασίας μέτρησης. Υπάρχουν επίσης διαφορετικοί τύποι μετρητών τάσης σε σχήμα:

1. Cantilever. Ο σκοπός αυτών των συσκευών είναι η μέτρηση της ποσότητας των ουσιών σε διανεμητές, μεταφορείς, πλατφόρμες, χοάνες και ζυγαριές δαπέδου.
2. Κυλινδρικός. Χρησιμοποιούνται για ζύγιση βαγονιών, αυτοκινήτων, δεξαμενών και εμπορευματοκιβωτίων - όπου πρέπει να μετρήσετε μεγάλα βάρη.
3. Σχήμα S, εφελκυσμό, κατάλληλο για τη μέτρηση του βάρους που ανυψώνεται με γερανό και άλλα παρόμοια σχέδια.

Στην πράξη, οι μετρητές πίεσης μπορούν να παραχθούν με εντελώς διαφορετικό σχεδιασμό.

Η συσκευή και η αρχή της λειτουργίας

Οι μετρητές πίεσης χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της πίεσης ή του βάρους · όλοι τους δίνουν ένα ηλεκτρικό ψηφιακό ή αναλογικό ηλεκτρικό σήμα όταν αλλάζει το σχήμα του ευαίσθητου στοιχείου. Αλλά από τι κατασκευάζονται;

Η βάση ή οι θήκες είναι διαφορετικών τύπων, εξαρτάται από το πού μπορείτε να εγκαταστήσετε τον αισθητήρα. Και επίσης σε ποια κατεύθυνση λειτουργεί - για συμπίεση, ένταση ή κάμψη.

Εκτός από το στοιχείο ανίχνευσης, το περίβλημα κυψέλης φόρτωσης μπορεί επίσης να περιέχει πρόσθετες μονάδες, για παράδειγμα, ADC, προγράμματα οδήγησης ισχύος κ.λπ. Εάν ο μετρητής τάσης είναι ψηφιακός, τότε υπάρχει μια μονάδα για τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος (ADC).Εξετάστε την αρχή της λειτουργίας του στοιχείου αισθητήρα του περιτυπώματος τάσης στο παράδειγμα ενός εξαρτήματος που αντιστέκεται στην καταπόνηση - βρήκαν την ευρύτερη εφαρμογή.

Ένας μετρητής αντίστασης αντίστασης είναι ένα εύκαμπτο φιλμ ή υπόστρωμα στο οποίο εφαρμόζεται μια αντίσταση στρώσης. Εάν είναι αισθητήρας φιλμ - λεπτός ψεκασμός ή αλουμινόχαρτο, αν είναι καλώδιο - τοποθετείται ένα εύκαμπτο σύρμα υποστρώματος. Ο ψεκασμός ή το σύρμα τοποθετούνται σε μια γραμμή περιέλιξης.

Κατά τη διάρκεια μηχανικής δράσης στο υπόστρωμα, λυγίζει, ως αποτέλεσμα του οποίου τεντώνεται η μεμβράνη, το φύλλο ή το σύρμα. Κατά συνέπεια, σε τεταμένη κατάσταση, η περιοχή διατομής του αλλάζει (μειώνεται) και η αντίσταση αυξάνεται. Όταν η πίεση μειώνεται, το υπόστρωμα επιστρέφει στην αρχική του θέση, το αντιστατικό στρώμα επίσης και η αντίστασή του αρχίζει να μειώνεται και επιστρέφει στην κανονική.

Τα πιεζοηλεκτρικά ευαίσθητα όργανα λειτουργούν αντίθετα. Όταν εφαρμόζεται πίεση στον πιεζοκρύσταλλο, εμφανίζεται ένα EMF, ενώ αλλάζει επίσης η αντίσταση των πιεζοηλεκτικών αισθητήρων από λεπτές μεμβράνες ημιαγωγών.

Μπορείτε επίσης να βρείτε αισθητήρες χωρητικότητας - πρόκειται για συσκευές των οποίων η αρχή λειτουργίας είναι η μέτρηση της χωρητικότητας μεταξύ εύκαμπτων πλακών. Όπως και οι ηλεκτρομαγνητικές συσκευές στις οποίες, υπό την επίδραση στο μαγνητικό κύκλωμα, αλλάζουν τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος.

Διάγραμμα καλωδίωσης

Πώς λειτουργεί το κελί φόρτωσης, καταλάβαμε. Τώρα θα πρέπει να εξοικειωθείτε με το διάγραμμα σύνδεσης. Το μπλοκ διάγραμμα της συσκευής που διαβάζει το σήμα φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Σε αυτό βλέπετε μία από τις επιλογές για ενίσχυση και μετατροπή του σήματος από τον αισθητήρα.

Εάν λάβουμε υπόψη τον αισθητήρα καταπόνησης, στην πραγματικότητα είναι μια γέφυρα αντιστάσεων, που περιλαμβάνεται ως εξής. Αυτό το κύκλωμα μεταγωγής ονομάζεται "Γέφυρα Winston" ή η γέφυρα μέτρησης.

Για τη λειτουργία του, δεν αρκεί να συνδέετε μόνο καλώδια σήματος, χρειάζεστε επίσης καλώδια τροφοδοσίας. Σε ορισμένα πολύπλοκα συστήματα, τα καλώδια μπορούν επίσης να συνδεθούν για θερμική σταθεροποίηση ή άλλες λειτουργίες.

Το βίντεο περιγράφει λεπτομερώς ποιοι είναι οι αισθητήρες καταπόνησης και πώς λειτουργούν:

Σύγχρονοι αισθητήρες καταπόνησης, ανάλογα με το σκοπό τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εγκαταστάσεις για μέτρηση από κλάσματα ενός γραμμαρίου έως εκατοντάδες τόνους. Κατά συνέπεια, για κάθε εύρος βαρών, επιλέγονται μετρητές πίεσης συγκεκριμένου σχεδιασμού και τύπος ευαίσθητου στοιχείου. Εκτός από τα μετρούμενα βάρη, οι συνθήκες υπό τις οποίες θα λειτουργούν, καθώς και η απαιτούμενη κλάση ακρίβειας, παίζουν σημαντικό ρόλο στην επιλογή των οργάνων.

Σχετικά υλικά:

• Πώς εξαρτάται η αντίσταση ενός αγωγού από τη θερμοκρασία
• Σε τι χρησιμεύει ένα ρελέ τάσης;
• Σήμανση αντίστασης με ισχύ και αντίσταση