سنسور تنش: اصل کار و نمودار

چه چیزی است سنجش کرنش

سنجش کرنش یک مقاومت است که برای اندازه‌گیری کرنش روی یک شیء استفاده می‌شود. هنگامی که نیروی خارجی به یک شیء وارد می‌شود، تغییر شکل در شکل آن اتفاق می‌افتد. این تغییر شکل که می‌تواند فشرده‌سازی یا کشش باشد، کرنش نامیده می‌شود و توسط سنجش کرنش اندازه‌گیری می‌شود. هنگامی که یک شیء در محدوده الاستیسیته تغییر می‌کند، یا بلندتر و باریک‌تر می‌شود یا کوتاه‌تر و پهن‌تر می‌شود. به عنوان نتیجه آن، تغییری در مقاومت از طرف به طرف اتفاق می‌افتد.

سنجش کرنش به تغییرات کوچک در هندسه یک شیء حساس است. با اندازه‌گیری تغییر مقاومت یک شیء، میزان تنش القایی محاسبه می‌شود.

تغییر مقاومت معمولاً مقدار بسیار کوچکی دارد، و برای تشخیص این تغییر کوچک، سنجش کرنش دارای یک نوار فلزی باریک و طولانی است که در الگوی چینی بر روی یک ماده غیرهادی به نام حامل قرار داده شده است، به طوری که می‌تواند مقدار کم تنش را در گروه خطوط موازی بزرگ کند و با دقت بالا اندازه‌گیری شود. سنجش کرنش به وسیله یک چسب به دستگاه متصل می‌شود.

وقتی یک شیء تغییر شکل فیزیکی نشان می‌دهد، مقاومت الکتریکی آن تغییر می‌کند و این تغییر توسط سنجش کرنش اندازه‌گیری می‌شود.

مدار پل سنجش کرنش

مدار پل سنجش کرنش تنش اندازه‌گیری شده را با درجه اختلاف نشان می‌دهد و از یک ولتمتر در مرکز پل برای ارائه اندازه‌گیری دقیق از آن عدم تعادل استفاده می‌کند:

در این مدار، R1 و R3 دسته‌های نسبتی هستند که با هم برابرند، و R2 دسته رئیستری است که مقداری برابر با مقاومت سنجش کرنش دارد. وقتی سنجش کرنش بدون تنش است، پل متعادل است و ولتمتر صفر نشان می‌دهد. با تغییر مقاومت سنجش کرنش، پل نامتوازن می‌شود و یک نشانه در ولتمتر ایجاد می‌کند. ولتاژ خروجی از پل می‌تواند با یک دریافت‌کننده دیفرانسیل بیشتر تقویت شود.

تغییر دما در سنجش کرنش

یک عامل دیگر که مقاومت سنجش را تحت تأثیر قرار می‌دهد دما است. اگر دما بیشتر باشد، مقاومت بیشتر خواهد بود و اگر دما کمتر باشد، مقاومت کمتر خواهد بود. این یک ویژگی مشترک تمام رساناها است. می‌توانیم این مشکل را با استفاده از سنجش‌های کرنش که خود به دما جبران می‌کنند یا با تکنیک سنجش کرنش دمی حل کنیم.

بیشتر سنجش‌های کرنش از آلیاژ کنستان ساخته شده‌اند که تأثیر دما را بر مقاومت لغو می‌کنند. اما بعضی سنجش‌های کرنش از آلیاژ ایزوالاستیک نیستند. در چنین مواردی، سنجش کرنش دمی در جای R2 در مدار سنجش کرنش یک‌پیوندی استفاده می‌شود که به عنوان دستگاه جبران دما عمل می‌کند.

هر زمان که دما تغییر می‌کند، مقاومت در هر دو دسته رئیستری به همان نسبت تغییر می‌کند و پل در حالت تعادل باقی می‌ماند. تأثیر دما لغو می‌شود. خوب است ولتاژ را کم نگه داریم تا گرمای خودی سنجش کرنش پرهیز شود. گرمای خودی سنجش به رفتار مکانیکی آن بستگی دارد.

این تنظیم به عنوان یک‌پیوند در نظر گرفته می‌شود. دو تنظیم دیگر نیم‌پیوند و پیوند کامل وجود دارند که حساسیت بیشتری نسبت به مدار یک‌پیوندی ارائه می‌دهند. با این حال، مدار یک‌پیوندی همچنان در سیستم‌های اندازه‌گیری کرنش به طور گسترده استفاده می‌شود.

کاربرد سنجش کرنش

• در زمینه توسعه مهندسی مکانیک.

• برای اندازه‌گیری تنش تولید شده توسط ماشین‌آلات.

• در زمینه تست اجزای هواپیما مانند؛ پیوندها، آسیب‌های ساختاری و غیره.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.