Cinta de Extensión: Principio de Funcionamento & Diagrama
Que é un sensor de deformación
Un sensor de deformación é un resistor que se utiliza para medir a deformación dun obxecto. Cando se aplica unha forza externa a un obxecto, producese unha deformación na súa forma. Esta deformación, que pode ser compresiva ou tensil, chámase deformación e mídese co sensor de deformación. Cando un obxecto se deforma dentro do límite de elasticidade, ou ben se estreita e alarga, ou ben se acurta e ensancha. Como resultado, produce-se un cambio na resistencia de extremo a extremo.
O sensor de deformación é sensible aos pequenos cambios que ocorren na xeometría dun obxecto. Medindo o cambio na resistencia do obxecto, pódese calcular a cantidade de estrés inducido.
O cambio na resistencia normalmente ten un valor moi pequeno, e para detectar ese pequeno cambio, o sensor de deformación ten unha tira metálica longa e fina disposta en patrón zig-zag sobre un material non conductor chamado soporte, como se mostra a continuación, para que poida amplificar a pequena cantidade de estrés no grupo de liñas paralelas e poida medirse con alta precisión. O sensor está literalmente pegado ao dispositivo mediante un adhesivo.
Cando un obxecto presenta deformación física, a súa resistencia eléctrica cambia e ese cambio entón mídese co sensor.
Circuíto de ponte de sensor de deformación
O circuíto de ponte de sensor de deformación mostra o estrés medido polo grao de desequilibrio, e usa un voltímetro no centro da ponte para proporcionar unha medida precisa desse desequilibrio:
Neste circuito, R1 e R3 son os brazos de razón iguais entre si, e R2 é o brazo reóstato que ten un valor igual á resistencia do sensor de deformación. Cando o sensor non está deformado, a ponte está equilibrada, e o voltímetro mostra un valor cero. Cando hai un cambio na resistencia do sensor de deformación, a ponte desequilibra e produce unha indicación no voltímetro. A tensión de saída da ponte pode amplificarse adicionalmente por un amplificador diferencial.
Variación da temperatura do sensor de deformación
Outro factor que afecta a resistencia do sensor é a temperatura. Se a temperatura é maior, a resistencia será maior, e se a temperatura é menor, a resistencia será menor. Esta é unha propiedade común de todos os conductores. Podemos superar este problema utilizando sensores de deformación que están auto-compensados de temperatura ou mediante a técnica de sensor de deformación falso.
A maioría dos sensores de deformación están feitos de liga constantán, que anula o efecto da temperatura na resistencia. Pero algúns sensores de deformación non están feitos de liga isoelástica. Neses casos, utiliza-se un sensor de deformación falso no lugar de R2 no circuito de sensor de deformación de cuarto de ponte, que actúa como dispositivo de compensación de temperatura.
Cando a temperatura cambia, a resistencia cambiará na mesma proporción nos dous brazos do reóstato, e a ponte permanece en estado de equilibrio. O efecto da temperatura anúllase. É bo manter a tensión baixa para evitar o auto-calor do sensor de deformación. O auto-calor do sensor depende do seu comportamento mecánico.
Esta disposición considerase como un cuarto de ponte. Hai dúas máis configuracións, medio puente e puente completo, que ofrecen maior sensibilidade que o circuito de cuarto de ponte. Aínda así, o circuito de cuarto de ponte utilízase amplamente en sistemas de medición de deformación.
Uso do sensor de deformación
No campo do desenvolvemento da enxeñaría mecánica.
Para medir o estrés xerado por maquinaria.
No campo da proba de componentes de aeronaves, como: ligazóns, danos estructurais, etc.
Declaración: Respeitar o original, bons artigos merécen ser compartidos, se hai infracción por favor contacte para eliminar.
