Sil avstander i automatiseringssystemer

Intet lukket automatisk kontrollsystem kan tenkes uten sensorer, på grunnlag av hvilket vitnesbyrd som tilbakemelding dannes.

Sensorer ... Så forskjellige i design og handlingsprinsipp. Digitale og analoge trykksensorer, temperatursensorer, rotasjonshastigheter, innsats, strøm, spenning, forskyvningssensorer ... Og dette er ikke hele listen over alle slags sensorer som brukes i en rekke kontrollsystemer.

men sensor - dette er bare en enhet som endrer signalet i forhold til den målte parameteren. Og siden det mest praktiske signalet for overføring og konvertering er elektrisk strøm, er prinsippet for drift av de fleste sensorer basert på en endring i deres egen elektriske motstand under påvirkning av en ekstern faktor. Derfor er sensorer med innebygde tensometriske elementer mye brukt.

Hva er strekkmålerelement? Dette er oftest en beskyttet film laget av en metalllegering (folie), hvis elektriske motstand er direkte proporsjonal med deformasjonen som oppstår. Legeringen som brukes er vanligvis en blanding av nikkel og kobber i en viss andel.

Det er kombinasjonen av disse metallene som gir den sterkeste avhengigheten av resistens på ytre mekaniske påvirkninger. Det viser seg at alt er ganske enkelt: de inkluderte et tøyningsmålermotstandselement i kretsen, påførte en konstant liten spenning (flere volt) til det, og etter størrelsen på strømmen bedømmer vi deformasjonene, det vil si kraften som virker på sensoren.

Men i praksis er det et annet problem. Det består i det faktum at selv for en legering av kobber og nikkel, er endringen i motstand under påvirkning av deformasjon veldig ubetydelig. Derfor er det nødvendig å bruke forsterkere eller analog-til-digital-omformere.

Siden målingene er enklere fra nullpunktet, brukes en tøyningsmåler kalt Wheatstone Bridge ofte i tøyningsmåler sensorer. Wheatstone bridge er en fireterminal enhet som inkluderer motstandene R1, R2, R3 og R4 i sin krets. Motstander er plassert på skuldrene på broen, det vil si i dens uavhengige grener.

Det er veldig viktig at hvis alle fire motstandene til Wheatstone-broen er like, vil spenningen ved dens utgang være null, uavhengig av inngangsspenningen. Og hvis motstanden i minst en arm endres, vil utgangen fra broen umiddelbart ha en spenning som er lett å spore og som er direkte proporsjonal med endringen i motstandsmotstanden.

Denne avhengigheten av utgangsspenningen til Wheatstone-broen av endringen i motstand i skuldrene brukes i belastningsføler. Det vil si at ved å plassere tøyningsmålermotstander i en eller flere skuldre på broen, er vi i stand til å spore komplekse deformasjoner som oppstår i sensoren.

Strukturelt er sensoren et elastisk element som inneholder strekkmålere. Vanlige motstander som er en del av broen, kan plasseres i ADC eller utføres i en egen enhet.

Det er rett og slett utrolig hvor forskjellige målinger som kan gjøres ved bruk av lignende belastningsmåler. Strekkmålere lar deg kontrollere kraft, vekt, trykk, forskyvning, deformasjon i seg selv, vibrasjoner ... Selvfølgelig er strekkmålere en av de mest nyttige oppfinnelsene innen automatisering.

Alexander Molokov

Comments

[#1 Artem]

I tillegg til alle disse fordelene, kan det legges til at med den minste modernisering i utformingen av tøyningsmåleren (tetthet) er det mulig å sikre deres langsiktige drift i nesten alle ytre forhold, inkludert høy temperatur, direkte vann, snø, tåke, høy luftfuktighet og direkte sollys . Driftstemperaturområdet for strekkmåler sensorer er fra -40 til 80 ° C, med minimale temperaturendringer i egenskaper.

[#3]

Forleden dag var det behov for å kjøpe CAS-strekkmålere for vogntog. Vi bestemte oss for å kontakte Skyves-selskapet - de har allerede hjulpet oss i slike spørsmål mer enn en gang. I dag skal vi installere.