Strain Gauge: Arbeidsprinsipp & Diagram

Hva er en spenningsmåler

En spenningsmåler er en motstand som brukes til å måle spenning på et objekt. Når det utøves en ekstern kraft på et objekt, oppstår det en deformasjon i formen av objektet. Denne deformasjonen, både kompressiv eller tensile, kalles spenning, og den måles med spenningsmåleren. Når et objekt deformeres innenfor elastisitetsgrensen, blir det enten smalere og lengre eller kortere og bredere. Dette fører til en endring i motstand fra ende til ende.

Spenningsmåleren er følsom for små endringer i geometrien til et objekt. Ved å måle endringen i motstanden til et objekt, kan mengden induksert stress beregnes.

Endringen i motstand har vanligvis en veldig liten verdi, og for å registrere denne lille endringen, har spenningsmåleren en lang, tynn metallstrip arrangeret i en zigzagmønster på et ikke-ledende materiale kalt bæreren, slik at den kan forstørre den lille mengden stress i gruppen av parallelle linjer og kunne måles med høy nøyaktighet. Måleren limmes faktisk fast på enheten med en lim.

Når et objekt viser fysisk deformasjon, endres dets elektriske motstand, og denne endringen måles deretter av måleren.

Spenningsmålerbrokrets

Spenningsmålerbrokrets viser den målte stressen ved graden av ubalanse, og bruker en voltmeter i midten av broen for å gi en nøyaktig måling av denne ubalansen:

I denne kretsen er R1 og R3 forholdarms som er like hverandre, og R2 er rheostatarmen med en verdi lik spenningsmålerens motstand. Når måleren er ubelasted, er broen balansert, og voltmeteret viser nullverdi. Når det skjer en endring i motstanden til spenningsmåleren, blir broen ubalansert og produserer en indikasjon på voltmeteret. Utdatastrømmen fra broen kan videreforsterkes av en differensialforsterker.

Variasjon av temperatur hos spenningsmåler

Et annet faktor som påvirker motstanden til måleren, er temperatur. Hvis temperaturen er høy, vil motstanden være høy, og hvis temperaturen er lav, vil motstanden være lav. Dette er en felles egenskap for alle ledere. Vi kan overkomme dette problemet ved å bruke spenningsmålere som er selvtemperaturkompenserte eller ved å bruke en dummy spenningsmåler-teknikk.

De fleste spenningsmålere er laget av constantan-legering som kansellere effekten av temperatur på motstanden. Men noen spenningsmålere er ikke av en isoelastic legering. I slike tilfeller, brukes en dummy-måler i stedet for R2 i kvartalsbrokretsen for spenningsmålere, som fungerer som en temperaturkompensasjonsenhet.

Når temperaturen endres, vil motstanden endres i samme proporsjon i begge armer av rheostaten, og broen forblir i en balansert tilstand. Effekten av temperatur nullstilles. Det er godt å holde spenningen lav så at selvføringen av spenningsmåler kan unngås. Selvføring av måleren avhenger av dens mekaniske oppførsel.

Denne oppsettet regnes som kvartalsbro. Det finnes to flere oppsett, halvbro- og fullbrokonfigurasjoner, som gir større sensitivitet enn kvartalsbrosirkelen. Fortsatt er kvartalsbrosirkelen vidt brukt i spenningsmålingsystemer.

Bruk av spenningsmåler

• I feltet for maskineringens utvikling.

• For å måle stressen generert av maskineri.

• I feltet for komponenttesting av fly, som koblinger, strukturelle skader osv.

Erklæring: Respekt original, god artikkel verdig å deles, hvis det er krænking kontakt slett.