מד מתח: עinciple של פעולה & סכימה

מהו מד מתחים

מד מתחים הוא רזיסטור המשמש למדידת מתח על גוף. כאשר כוח חיצוני מופעל על גוף, כתוצאה מכך מתרחש שינוי במבנה הגוף. השינוי הזה במראה, בין אם הוא דחיסה או מתיחה, נקרא מתח, והוא מודד באמצעות מד המתחים. כאשר גוף מתעוות תוך כדי הגבלת אלסטיות, הוא יכול להפוך צר וארוך יותר או קצר ורחב יותר. כתוצאה מכך יש שינוי בעמידה.

מד המתחים רגיש לשינויים קטנים שמתרחשים בגאומטריה של גוף. על ידי מדידת השינוי בעמידה של גוף, ניתן לחשב את כמות הלחץ שנוצר.

השינוי בעמידה בדרך כלל הוא בערך מאוד קטן, ולזהות את השינוי הקטן הזה, מד המתחים מכיל פס מתכתי ארוך ודק מסודר במתכונת צגוגית על חומר בלתי מוליך שנקרא נשא, כפי שמוצג להלן, כך שהוא יכול להגדיל את הכמות הקטנה של מתח בסבך של קווים מקבילים ויכולים להיות מודדים בהדיוק גבוה. המד מוצמד לתכנית בעזרת חומר הדבקה.

כאשר גוף מראה מעוות פיזי, העמידה החשמלית שלו משתנה והשינוי הזה מודד על ידי הג'ייג.

מעגל גשר מד מתחים

מעגל גשר מד מתחים מראה את המתח הנמדד על ידי מידת אי-השוויון, ומפעיל וולטמטר במרכז הגשר כדי לספק מדידה מדויקת של האי-שיוויון:

במעגל זה, R1 ו-R3 הם זרועות יחס שוות זו לזו, ו-R2 היא זרוע הריאוסט שערך שלה שווה לעמידה של מד המתחים. כאשר המד אינו מוטען, הגשר מאוזן, והוולטמטר מראה ערך אפס. כאשר יש שינוי בעמידה של מד המתחים, הגשר מאבד את האיזון ויוצר תוצאה בוולטמטר. המתח החוצה מהגשר יכול להיות מוגבר עוד על ידי מגבר הפרש.

השתנות טמפרטורה של מד מתחים

גורם נוסף המשפיע על העמידה של המד הוא הטמפרטורה. אם הטמפרטורה גבוהה יותר, העמידה תהיה גבוהה יותר, ואם הטמפרטורה נמוכה יותר, העמידה תהיה נמוכה יותר. זהו תכונה כללית של כל המוליכים. ניתן להתגבר על בעיה זו על ידי שימוש במדים המפוכחים עצמאית לטמפרטורה או על ידי טכניקה של מד מתחים דמיוני.

רוב מד מתחים מיוצרים מאלויי קונסטנטן שמבטלים את השפעת הטמפרטורה על העמידה. אבל חלק מהמדים אינם מאלויי איזואלסטי. במקרים כאלה, מד מתחים דמיוני משמש במקום R2 במעגל מד מתחים ברבע גשר, שמשמש כמכשיר לפיצוי טמפרטורה.

כל פעם שהטמפרטורה משתנה, העמידה תשתנה באותו יחס בשני זרועות הריאוסט, והגשר נשאר במצב של איזון. השפעת הטמפרטורה מצטמצמת. זה טוב לשמור על מתח נמוך כדי למנוע את ההתחממות העצמית של מד המתחים. ההתחממות העצמית של המד תלויה בהתנהגות המכנית שלו.

ההתקנה הזו נחשבת כגשר רבע. ישנם שני סידורים נוספים: סידור חצי גשר וסידור גשר מלא, שמספקים רגישות גבוהה יותר מאשר המעגל של גשר רבע. עדיין, מעגל גשר רבע נמצא בשימוש רחב במערכות מדידת מתחים.

שימוש במד מתחים

• בתחום התפתחות הנדסת מכונות.

• למדידת המתח שנוצר על ידי מכונות.

• בתחום בדיקת רכיבים של מטוסים כמו; קישוריות, נזק מבני וכו'.

הצהרה: לכבוד המקור, מאמרים טובים ראוים לחלוקה, במידה ויש הפרה אנא צור קשר למחיקה.