Napetostna traka: Delovanje & Shema

Kaj je napetostni merilnik

Napetostni merilnik je upor, ki se uporablja za merjenje napetosti na predmetu. Ko na predmet deluje zunanja sila, pride do deformacije oblike predmeta. Ta deformacija, ki je lahko tlačna ali vtežna, se imenuje napetost in jo meri napetostni merilnik. Ko se predmet deformira znotraj meja elastičnosti, postane bušji in daljši ali krajši in širši. To povzroči spremembo upornosti od konca do konca.

Napetostni merilnik je občutljiv na majhne spremembe v geometriji predmeta. Z merjenjem spremembe upornosti predmeta lahko izračunamo količino inducirane stresa.

Sprememba upornosti običajno ima zelo majhno vrednost, in da bi zaznali to majhno spremembo, ima napetostni merilnik dolgo tanko metalno trak, ki je razpostavljen v črtočrtast vzorec na nevoden material, imenovan nosilec, kot je prikazano spodaj, tako da lahko poveča majhno količino stresa v skupini vzporednih črt in jo lahko meritve naredijo z visoko natančnostjo. Merilnik je doslova lepljen na napravo s klejcem.

Ko predmet kaže fizično deformacijo, se njegova električna upornost spremeni, in ta sprememba je potem zmerna z merilnikom.

Mostovski krog napetostnega merilnika

Mostovski krog napetostnega merilnika prikazuje zmerno stres stopnjo neravnovesja in uporablja voltmeter v sredini mosta, da zagotovi natančno meritve tega neravnovesja:

V tem krogu sta R1 in R3 omerni roki enaki druga drugi, in R2 je rheostatni rok z vrednostjo enako upornosti napetostnega merilnika. Ko je merilnik nenapet, je most ravnotežen in voltmeter kaže ničelno vrednost. Ko se upornost napetostnega merilnika spremeni, most postane neravnotežen in voltmeter kaže indikacijo. Izstopna napetost iz mosta se lahko nadalje pojača z diferencialnim pojačevalnikom.

Variacija temperature napetostnega merilnika

Še en dejavnik, ki vpliva na upornost merilnika, je temperatura. Če je temperatura višja, bo upornost večja, in če je temperatura nižja, bo upornost manjša. To je skupna lastnost vseh vodil. To težavo lahko premostimo z uporabo napetostnih merilnikov, ki so samodejno temperaturno kompensirani, ali z uporabo umetnega napetostnega merilnika.

Večina napetostnih merilnikov je izdelana iz legiranega constantana, ki izenači učinek temperature na upornost. Vendar nekateri napetostni merilniki niso iz izoelastičnega legiranega materiala. V takih primerih se uporablja umetni merilnik namesto R2 v četrtinskem mostovskem krogu napetostnega merilnika, ki deluje kot naprava za temperaturno kompenzacijo.

Ko se temperatura spremeni, se upornost spremeni v istem odnosu v obeh rokah rheostata, in most ostane v stanju ravnotežja. Učinek temperature se izniči. Je dobro, da se ohranja nizka napetost, da se lahko izognemo samozagrevanju napetostnega merilnika. Samozagrevanje merilnika je odvisno od njegovih mehanskih lastnosti.

Ta postavitev se obravnava kot četrtinski most. Obstajata še dve postavitvi, polovni in celinski most, ki prinašata večjo občutljivost kot četrtinski most. Kljub temu je četrtinski most široko uporabljan v sistemih za merjenje napetosti.

Uporaba napetostnega merilnika

• V področju razvoja strojniškega inženiringa.

• Za merjenje stresa, ki ga generira stroj.

• V področju testiranja komponent letal, kot so: vezja, strukturni poškodbe itd.

Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredni delitve, če pride do kršitve avtorskih pravic, prosim kontaktirajte za brisanje.