Spänningsmätare: Arbetsprincip & diagram

Vad är en deformationsmätare

En deformationsmätare är en resistor som används för att mäta deformation på ett objekt. När en extern kraft tillämpas på ett objekt, orsakar det en deformation i formen av objektet. Denna deformation, som kan vara både komprimerande eller sträckande, kallas deformation, och den mäts med hjälp av deformationsmätaren. När ett objekt deformeras inom elasticitetsgränserna blir det antingen smalare och längre eller kortare och bredare. Detta resulterar i en ändring i resistansen från ända till ända.

Deformationsmätaren är känslig för små geometriska förändringar i ett objekt. Genom att mäta ändringen i resistansen hos ett objekt kan den inducerade spänningen beräknas.

Ändringen i resistans har vanligtvis en mycket liten värde, och för att upptäcka denna lilla förändring har deformationsmätaren en lång tunn metallremsa arrangerad i en zick-zackmönster på ett icke-ledande material kallat bäraren, så att den kan förstärka den lilla mängden spänning i gruppen av parallella linjer och kunna mätas med hög precision. Mätaren limmas faktiskt fast på enheten med en limmassa.

När ett objekt visar fysisk deformation ändras dess elektriska resistans, och denna ändring mäts sedan av mätaren.

Deformationsmätarens brokrets

Deformationsmätarens brokrets visar den mätta spänningen genom graden av ojämna, och använder en voltmeter i mitten av bron för att ge en exakt mätning av denna obalans:

I denna krets är R1 och R3 förhållandearmar lika med varandra, och R2 är den rheostatkarm som har samma värde som deformationsmätarens resistans. När mätaren är ouppspänd är bron balanserad, och voltmeter visar nollvärde. När resistansen i deformationsmätaren ändras blir bron obalanserad och producerar en indikation på voltmeter. Utgångsspanningen från bron kan förstärkas ytterligare av en differentialförstärkare.

Temperaturvariation av deformationsmätare

Ett annat faktor som påverkar resistansen i mätaren är temperaturen. Om temperaturen är högre kommer resistansen att vara större, och om temperaturen är lägre kommer resistansen att vara lägre. Detta är en gemensam egenskap hos alla ledare. Vi kan övervinna detta problem genom att använda deformationsmätare som är självtillpassade för temperatur eller genom en dummy-deformationsmätarteknik.

De flesta deformationsmätare tillverkas av constantanalleg som neutraliserar effekten av temperatur på resistansen. Men vissa deformationsmätare är inte av ett isoelastiskt legering. I sådana fall används en dummy-mätare istället för R2 i kvartalsbrokretsen för deformationsmätare, vilket fungerar som en temperaturkompensering.

När temperaturen ändras ändras resistansen i samma proportion i båda armarna av rheostaten, och bron hålls i balans. Effekten av temperaturen neutraliseras. Det är bra att hålla spänningen låg så att självdistributionen av deformationsmätare undviks. Självdistributionen av mätaren beror på dess mekaniska beteende.

Denna anordning anses vara en kvartalsbro. Det finns två fler anordningar, halvbro och fullbrokonfigurationer, som ger större känslighet än kvartalsbrokretsen. Trots detta används kvartalsbrokretsen fortfarande vidt ut i deformationsmätningssystem.

Användning av deformationsmätare

• Inom området för mekanisk ingenjörsutveckling.

• För att mäta spänningen genererad av maskineri.

• Inom området för komponenttestning av flygplan som; kopplingar, strukturell skada osv.

Utrop: Respektera originaltet, bra artiklar är värda att delas. Om det finns upphovsrättsoverträdelse kontakta oss för borttagning.