Деформациялық сенсор: Әрекет етілу принципі және диаграмма

Деформациялық сенсор негізгі ұғымы

Деформациялық сенсор - бұл деформацияны өлшеу үшін қолданылатын диод. Егер объектке сыртқы күш әсер етсе, объекттің формасында өзгеріс пайда болады. Бұл өзгеріс, оның созылуы немесе жығылуы, деформация деп аталады, ал деформациялық сенсор арқылы өлшенеді. Егер объект эластик шектерінің ішінде деформацияланса, ол жеңілдетіп ұзындықта өсет немесе қысқартып жинақтылықта өсет. Нәтижесінде объекттің сопротивлениясы өзгереді.

Деформациялық сенсор объекттің геометриясындағы таңдалатын өзгерістерге ұшатын. Объекттің сопротивлениясының өзгерісін өлшей отырып, индуцирленген стресс өлшемдері есептеледі.

Сопротивление өзгерісі көбінесе өте кішкентай мәнге ие, сондықтан деформациялық сенсорда өте ұзақ, жұмсартып қойылған металл жолақтары, өте кішкентай стресс өлшемдерін көрсету үшін, қолданылады. Сенсор адгезив арқылы объектке жапыстырылады.

Егер объект физикалық деформацияланса, оның электр сопротивлениясы өзгереді, бұл өзгеріс сенсор арқылы өлшенеді.

Деформациялық сенсор мосттық схемасы

Деформациялық сенсор мосттық схемасы өлшенген стресс үлкендігіне байланысты көрсетеді, және мосттың ортасында вольтметр қолданылады, бұл қиылысуын дәл өлшеге береді:

Бұл схемада, R1 және R3 өзара тең қатынастар, ал R2 реостат бұлактың мәні деформациялық сенсор сопротивлениясына тең. Егер сенсор деформацияланбаса, мост теңдіктен, вольтметр нөлге тең. Деформациялық сенсор сопротивлениясы өзгерсе, мост теңдіктен шығады және вольтметрде көрсету пайда болады. Мосттен шыққан выходтық напряжение дифференциалды амплитидер арқылы әрі жоғарылатуға болады.

Деформациялық сенсор температурасының өзгерісі

Сенсор сопротивлениясына әсер ету үшін басқа бір фактор - температура. Егер температура жоғары болса, сопротивление да жоғары болады, егер температура төмен болса, сопротивление да төмен болады. Бұл барлық проводниктердің құбылысы. Бұл проблеманы өздік температура компенсациясы бар деформациялық сенсорлар немесе көрсеткі сенсор әдісі арқылы шешуге болады.

Көптеген деформациялық сенсорлар константан сплавынан жасалған, олар температура өзгерісін сопротивленияға әсер етуін бас тартады. Бірақ біреуі изоэластичті сплавтан емес. Осындай жағдайларда, көрсеткі сенсор деформациялық сенсор схемасында R2 орнына қолданылады, ол температура компенсациясы ретінде қызмет етеді.

Температура өзгерсе, реостаттың екі бұлакында сопротивление өзара тең өзгереді, және мост теңдікте қалады. Температура әсері нөлден болады. Вольтажды төмен қалпына келтіру жөн, деформациялық сенсордың өздігінен ыстықтыруын бас тарту үшін. Сенсордың өздігінен ыстықтыруы механикалық қасиеттеріне байланысты.

Бұл жоспар четверть-мост ретінде қарастырылады. Екі тағы басқа жоспарлар - жарты-мост және толық мост конфигурациялары, олар четверть-мост схемасынан әрі жоғары сезімділік береді. Бірақ четверть-мост схемасы деформация өлшемдері системасында кеңінен қолданылады.

Деформациялық сенсор қолданылуы

• Механикалық инженерия өнеркәсібінде қолданылады.

• Машиналармен пайда болған стресс өлшеге беру үшін қолданылады.

• Авиациялық бөлшектерді, байланыстарды, құрылымдық зияндарды тесттеу үшін қолданылады.

Жазба: Оригиналды сыйла, жақсы мақалалар бөлісу арқылы, егер автордық құқықтардың бұзылуы болса, басып алып өшіру үшін хабарласыңыз.