Принцип работы тензодатчика: Тензодатчик принцип работы, схема электрической цепи с описанием

Содержание

устройство, принцип работы, схема подключения

Для измерения давления и веса на производстве и в бытовой электронике используются тензометрические датчики. Это устройства, основная задача которых преобразовать механическое воздействие в электрический сигнал. В этой статье мы рассмотрим, что такое тензодатчик, какой у него принцип работы и схема подключения.

Виды и сфера применения

Для начала разберемся в принципе действия тензометрических датчиков. При воздействии на тело внешних сил оно деформируется, противодействует приложенной силе. За счёт деформаций корпуса датчика происходит воздействие на измерительный элемент тензодатчика. В результате устройство выдаёт электрический сигнал, считывая который система обработки выдаёт результат измерений. Но для чего нужен такой тип устройств?

Тензометрические датчики используются для:

  • Измерения веса. При этом в зависимости от конструкции измерительного узла могут использоваться на сжатие или на растяжение. Соответственно их назначение – измерение веса на платформах (например, весы в магазинах) или на подвесе (краны и прочее).
  • Измерения давления. Например, в трубопроводах газов и жидких веществ.
  • Измерения крутящего момента (на двигателях автомобилей или станков).
  • Определения ускорения.
  • Контроля перемещения.

По типу измерительного элемента и принципа работы тензодатчики делятся на:

  • Тензорезистивные.
  • Пьезоэлектрические.
  • Оптико-поляризационные.
  • Волоконно-оптические.
  • Пьезорезистивные.

Конструктивные особенности тензодатчика определяет то где он применяется, ведь конструкция определяет наличие монтажных отверстий и векторов возможного приложения сил, соответственно и самого процесса измерения. По форме также тензометрические датчики бывают разных типов:

  1. Консольные. Назначение таких устройств – измерение количества веществ в дозаторах, конвейерных, платформенных, бункерных и напольных весах.
  2. Цилиндрические. Применяются для взвешивания вагонов, автомобилей, баков и емкостей – там, где нужно измерять большие веса.
  3. S-образные, срабатывают на растяжение, подходят для измерения веса, поднимаемого краном и в других подобных конструкциях.

На практике тензометрические датчики могут производиться в совершенно разнообразном исполнении.

Устройство и принцип действия

Для измерения давления или веса используется тензодатчики, все они выдают электрический цифровой или аналоговый электрический сигнал при изменении формы чувствительного элемента. Но из чего они состоят?

Основа или корпусы бывают разных типов, от этого зависит, куда вы сможете установить датчик. А также то, в каком направлении он работает – на сжатие, растяжение или на изгиб.

В корпусе тензодатчика кроме чувствительного элемента могут находиться и дополнительные блоки, например, АЦП, формирователи питания и пр. Если тензометрический датчик цифровой, то и блок для преобразования аналогового сигнала (АЦП). Рассмотрим принцип работы чувствительного элемента тензометрического датчика на примере тензорезистивного компонента – они нашли наиболее широкое применение.

Тензометрический датчик резистивного типа представляет собой гибкую плёнку или подложку, на которую нанесён резистивный слой. Если это плёночный датчик – тонкое напыление или фольга, если проволочный — на гибкой подложке размещена проволока. Напыление или проволока укладываются в извилистую линию.

При механическом воздействии на подложку он изгибается, в результате чего плёнка, фольга или проволока растягивается. Соответственно в натянутом состоянии изменяется (уменьшается) её площадь поперечного сечения и сопротивление увеличивается. При снижении давления подложка возвращается в исходное положение, резистивный слой тоже, а его сопротивление начинает уменьшаться и возвращаться к норме.

Пьезоэлектрические чувствительные органы работают напротив. При давлении на пьезокристалл возникает ЭДС, тогда как у пьезорезистивных датчиков из тонких плёнок полупроводников также изменяется сопротивление.

Ещё можно встретить и емкостные датчики – это приборы, принцип работы которых заключается в измерении ёмкости между гибкими пластинами. А также электромагнитные устройства, в которых под воздействием на магнитопровод изменяются характеристики контура.

Схема подключения

Как работает тензодатчик мы разобрались. Теперь следует ознакомиться со схемой подключения. Блок схема устройства, которое считывает сигнал, изображена на рисунке ниже. На ней вы видите один из вариантов усиления и преобразования сигнала с датчика.

Если рассмотреть тензорезистивный датчик, то реально он представляет собой мост из резисторов, включённый следующим образом. Такая схема включения называется «Мост Уинстона» или измерительный мост.

Для его работы недостаточно подключить лишь сигнальные провода, нужны еще и провода питания. В некоторых сложных системах могут подключаться еще и провода для термостабилизации или других функций.

На видео подробно рассказывается, что собой представляют тензометрические датчики и как они работают:

Современные тензометрические датчики в зависимости от своего назначения могут использоваться в установках для измерения от долей грамм до сотен тон. Соответственно для каждого диапазона весов подбираются тензодатчки определённой конструкции и типа чувствительного элемента. Кроме измеряемых весов немаловажную роль в выборе контрольно-измерительной аппаратуры играет и условия, в которых они будт работать, а также требуемый класс точности.

Материалы по теме:

Принцип работы тензометрического датчика

Тензометрический датчик (тензодатчик) широко применяется в самых обычных весах и других весоизмерительных приборах (в вагонных, автомобильных весах, в дозаторах, в медицинском оборудовании, тренажерах, в сельском хозяйстве).

Принцип его работы состоит в определении уровня деформации и преобразовании этого значения в считываемый сигнал. Такой датчик представляет собой резистор, защищенный снаружи металлической оболочкой. Вся система крепится к корпусу весов. При деформации самого датчика электрический сигнал подается на весовой терминал и отображается в виде конкретного значения.

В зависимости от конструкции грузоприемной платформы применяются весовые тензодатчики различного типа:

  • тензодатчики консольные или балочные тензодатчики
  • тензодатчики s-образные
  • тензодатчики «шайба» или тензодатчики мембранного типа
  • тензодатчики «бочка» или тензодатчики колонного типа

Преимущества

  • высокая точность измерения
  • подходят для измерения статических и динамических напряжений
  • небольшие размеры позволяют использовать такие датчики практически в любых измерительных устройствах
  • каждый тензодатчик проходит испытание, что гарантирует 100% работоспособность
  • подтверждение сертификатами «OIML»,«NTEP»,сертификатами взрывозащищенности « EX» и «ATEX»,сертификатами качества ISO 9001
  • подберем аналог тензодатчика другого производителя, в соответствии с габаритными размерами и тех.параметрами
  • годовая гарантия на всю продукцию

Компания ТензоТехСервис является официальным дилером ZEMIC — производителя весоизмерительного оборудования. На нашем складе поддерживается большой ассортимент продукции, что обеспечивает поставку необходимой продукции в минимально возможные сроки. Приобретая продукцию ZEMIC в компании ТензоТехСервис Вы получаете бесплатную консультацию наших специалистов, сертификат качества и сертификат метрологических испытаний, в том числе и для европейского рынка.

Тензодатчики – устройство, классические схемы подключения, маркировка, полезная информация для ремонта

Весовой измерительный датчик для весов

Занимаясь ремонтом весоизмерительной техники приходится сталкиваться с некоторым непониманием со стороны механиков такого важного понятия, как принцип работы тензодатчика. Постепенно собралась небольшая коллекция часто задаваемых вопросов и ответов на них. В принципе в интернете и на книжной полке есть достаточно материалов, но, как правило, это в основном информация для инженеров проектировщиков, вызывающая зевоту у инженеров ремонтников. Ответы на вопросы делались на основе практических умозаключений и на основании полученных знаний на лекциях по метрологии, но вполне допускаются ошибки в оконечных выводах, фактически все ответы подкреплены практическими данными. Вопросы будем рассматривать от простого к сложному.

  1. Как правильно называть весовой измерительный датчик для весов.
  2. Устройство весового измерительного датчика для весов.
  3. Основное отличие 6-проводного весового измерительного датчика от 4-проводного.
  4. Зачем в балке весового измерительного датчика для весов сделаны отверстия?
  5. Устройство тензорезистора
  6. Определяем маркировку проводов для измерительного датчика  весов.
  7. Определение полярности контактов для измерительного датчика весов (в разработке).

Как правильно называть весовой измерительный датчик для весов

Работая с весами уже более 20 лет, ответ на этот вопрос так и не был найден, поэтому просто перечислим встречавшиеся термины:

  • Датчик ХХХХ (где ХХХХ маркировка датчика), чувствительный элемент — Масса-К
  • Тензометрический датчик (тензодатчик) – CAS
  • Балка – жаргон
  • Мы же будем дипломатично называть — весовой измерительный датчик для весов.

Устройство весового измерительного датчика для весов

Вопрос довольно глобальный, постараемся упростить материал как можно больше, и не вдаться в теоретические выкладки. В самом конце подборки мы все-таки рассмотрим весовой измерительный датчик для весов в более расширенном варианте. А пока, максимально упрощенный вариант.

Классический весовой измерительный датчик для весов на выходе имеет четыре разноцветных провода два — питание (+Ex, -Ex), два — измерительные концы (+Sig, -Sig).

Для справки. Встречаются несколько вариантов обозначения выводов весового измерительного датчика для весов

Питание

+Ex, Ex+, Exc+, Excitation+, +Питания, +Питания датчика

Ex, Ex-, Exc-, Excitation-, — Питания, -Питания датчика

Выход

Sig+, LC-Sig+, +Signal, +Сигнал, +Сигнал датчика

Sig-, LC-Sig-, —Signal, -Сигнал, -Сигнал датчика

Цепи компенсации (только для 6-проводного варианта)

+Sense, +Sen, Sen+, Обратная связь+

-Sense, -Sen, Sen-, Обратная связь

Иногда встречается вариант с пятью проводами, где пятый провод служит экраном для остальных четырех. Суть работы весовой измерительный датчик для весов проста, на вход подается питание, с выхода снимается напряжение. Выходное напряжение меняется в зависимости от приложенной нагрузки на весовой измерительный датчик для весов (балку).

Основное отличие 6-проводного весового измерительного датчика от 4-проводного

При большой длине проводов от весового измерительного датчика до блока АЦП, сопротивление самих проводов начинает влиять на показания весов.

Существует два решения этой проблемы:

1. Делать длину проводов одной и той же длины,  тогда погрешность от сопротивления проводов вносимая в цепь измерения будет заранее известна, и будет скомпенсирована на уровне АЦП.

Для справки. На весах Масса-К серии ВТ было использовано оригинальное решение, АЦП был установлен прямо на весовом измерительном датчике, что позволяло решить проблему сопротивления проводов. Но был допущен серьезный инженерный просчет – переключатель калибровки не был вынесен за переделы весового измерительного датчика, и как результат усложненная процедура калибровки.

2. Добавить измерительную цепь, с помощью которой можно измерить сопротивление провода (а точнее падение напряжения) и в динамике подкорректировать погрешность от сопротивления проводов вносимую в цепь измерения.

 Для этих целей добавляют два провода +Sen, -Sen которые и позволяют измерить падение напряжения на проводах, теперь достаточно вычесть это значение  из общих измерений и мы получим показания только с тензорезисторов.

Вывод: Из вышесказанного следует, для 4-проводной схемы подключения весового измерительного датчика категорически не рекомендуется изменять (удлинять или укорачивать) длину кабеля от датчика до АЦП. В принципе при изменении длины соединительного кабеля можно сделать повторную калибровку, но вот калибровку термокомпенсации, вряд ли удастся, если это не предусмотрено конструкцией весов

Зачем в балке весового измерительного датчика для весов сделаны отверстия?

Если бы в балке не было отверстий, то вся нагрузка была бы распределена по всей поверхности в равной степени, и выявить деформацию было бы очень трудно. Так как тензорезисторы должны размещаться в местах наибольшего напряжения, то место установки последних делают специально тонким, нагрузка приложенная на конец балки, была максимально выражена в этих самых местах. Для максимального эффекта тензорезисторы строго ориентируют на поверхности балки, строго под самым тонким местом.

Тензорезистор установлен строго по меткам на поверхности балки и в соответствии с метками на подложке.

Двумя отверстиями расположенными рядом достигается эффект – на одной плоскости один датчик работает на сжатие другой на растяжение.

Работа тензорезисторов под нагрузкой

Устройство тензорезистора

Как правило, тензорезистор весового измерительного датчика для весов представляет собой длинный проводник выполненный в виде змейки. При сжатии длина проводника уменьшается и сопротивление уменьшается, при растяжении длина увеличивается и сопротивление увеличивается.

Основной тензорезистор, его положение строго позиционировано, в примере 265 Ом

Измерительный тензорезистор устанавливается строго по меткам, позиционные метки расположены по трем сторонам.

Компенсационный тензорезистор, требования к позиционированию менее жесткие, в примере 20 Ом

Китайский тензодатчик

Несмотря на привычный образ для китайской продукции – товар плохого качества. Китайские тензодатчики обладают довольно хорошими измерительными параметрами, и это не просто цифра на бумажке, а реальная цифра снимаемая с тензодатчика при измерениях. Но без ложки дегтя не обойтись, именно на китайских  датчиках первый раз довелось увидеть деформацию балки, видимую даже невооруженным взглядом.

Тензодатчик 6кг (Китай) деформация видна без линейкиТензодатчик 150кг (Китай) и снова деформация видна без измерительных приспособлений

Не то что бы тензодатчики других производителей (не Китай) работают безотказно, например при наезде на тензодатчик машиной, конечно он выходит из строя. Однако на нем просто срезает резьбу. Нарезаем новую резьбу и датчик снова исправен. 

Определяем маркировку проводов для измерительного датчика  весов

Применяем  теорию на практике.  В качестве образца рассмотрим датчик с весов CAS DB H, у которого нам надо определить  назначения контактов с датчика, а именно входные/выходные цепи.

Для справки.  Весы CAS DB H со старым АЦП, дисплей люминесцентный с накалом. Напряжение питания может отличаться от весов с черным АЦП.

Провода имеют  цветовую маркировку и их 5 – черный, синий, зеленый, красный, белый. Черный откидываем сразу, он ни с чем не звонится – это экран. Будем отталкиваться от того факта, что большинство  датчиков имеют выходное сопротивление измерительного моста кратным 350 Ом, а сами датчики подключены по мостовой схеме.  Измеряем сопротивления между всеми выводами, получаем 6 значений:

  1. красный-белый 422 Ом
  2. синий-зеленый 350 Ом
  3. синий-красный 335 Ом
  4. зеленый-красный 335 Ом
  5. синий-белый 261 Ом
  6. зеленый-белый 261 Ом

Способ №1: классический

Более быстрый, но дающий результат, в случае если датчик имеет выходное сопротивление измерительного моста кратное 350 Ом.

Как можно увидеть синий и зеленый провод  являются контактами  выходного сопротивления измерительного моста, так как сопротивление между ними кратно 350 Ом. Соответственно  оставшиеся два контакта красный и белый  — это контакты питания датчика.

Рис. Определяем входные и выходные цепи датчика с весов CAS DB H.

Для справки. Остальные данные по сопротивлению проводов весового датчика весов CAS DB H можно посмотреть здесь. Допускается отклонение сопротивления от указанных +-1 Ом. Стандартное напряжение питания датчика – это  +5В, но датчики обычно рассчитываются на 12В.  

Способ №2: альтернативный

Проверялся только на мостовой схеме, для других схем подключения может не подойти.

Находим контакты с максимальным  сопротивлением, красный и белый провод имеют сопротивление больше всех , 422 Ом – это контакты для входного напряжения. Соответственно оставшиеся два синий и зеленый, есть контакты выходного сопротивления измерительного моста.

 Мы намеренно опустили определение полярности входных и выходных групп контактов, что бы не перегружать материал информацией.

Определение полярности контактов для измерительного датчика весов (в разработке)

Тут все несколько неоднозначно, по крайней мере,  для нас. Поэтому выкладываем только данные практических экспериментов. В качестве объекта измерения выбраны весы CAS DB 1H с тензодатчиком BC-150DB.  Зная паспортные данные тензодатчика,  имея 4 варианта подключения и зная правильную ориентацию на станине – снимем показания с выходного датчика. Правильное подключение по паспорту.

Вариант 1. (паспортное подключение)

Рис. Подключение тензодатчика по заводским параметрам.

Питание от 5В

  • 0кг, на выходе  0мВ
  • 20кг, на выходе 1мВ
  • 40кг, на выходе 1,9мВ

Показания родного АЦП с весов

  • 0 кг, показания АЦП, канал неизвестен  1,160
  • 20 кг, показания АЦП, канал неизвестен  5,956
  • 40 кг, показания АЦП, канал неизвестен  10,751

Давление на датчик снизу вверх — дает на выходе отрицательное напряжение.

Вариант 2. (перевернутое подключение)

Рис. Подключение тензодатчика наоборот, на входе плюс подключаем к минусу, на выходе плюс соединяем к минусу.

Питание от 5В

  • 0кг, на выходе  0мВ
  • 20кг, на выходе 1мВ
  • 40кг, на выходе 1,9мВ

Показания родного АЦП с весов

  • 0 кг, показания АЦП, канал неизвестен  1,150
  • 20 кг, показания АЦП, канал неизвестен  5,916
  • 40 кг, показания АЦП, канал неизвестен  10,679

Давление на датчик снизу вверх — дает на выходе отрицательное напряжение.

Как видно из показаний, данные АЦП несколько отличаются. В рабочем режиме  весы начинают «врать», то есть показывать меньший вес, но если весы откалибровать — показания становятся правильными и весы становятся полностью работоспособными.

Вывод

Фактически подключение не влияет на работоспособность весов в целом, но показания при разных подключениях имеют небольшое отличие. Тензодатчик можно заставить работать в обоих подключениях.  Два других варианта подключения рассматривать не будем, так как показания вольтметра на выходе получаются отрицательными, а соответственно нас не интересуют.

Тензометрический датчик: что это, подключение, проверка

В современном производстве достаточно часто возникают ситуации, когда требуется проведение точных замеров уровня деформации объекта, а также его выражение в понятных численных значениях на электроприборах. Разбираться с этой задачей поручено таким устройствам, как тензометрические датчики. Сегодня они представлены на рынке в различных разновидностях, что делает поиск подходящего трудоемкой задачей, требующей хорошего знания технических моментов этих датчиков.

Назначение и классификация

Что такое тензодатчик? Тензометрические датчики были разработаны для использования в составе высокоточного измерительного оборудования.  В задачи тензодатчика входит выполнение функций преобразователя для переработки физической величины измеряемого веса в электрический сигнал. Позже этот сигнал также передается на последующее преобразование, которым может заниматься весовой индикатор или процессор. Основным предметом замеров тензометрического датчика является степень деформации объекта в момент, когда его структура нарушается и перестраивается для оказания сопротивления внешней силе, что влияет на него. Датчик улавливает колебания объекта от этого процесса и преобразует их в цифровые сигналы.

Таким образом, тензометрический датчик, применим для целого спектра измерительных задач:

  • Измерение веса.
  • Замеры степени ускорения
  • Контроль перемещения объекта.
  • Замеры крутящего момента.
  • Замеры давления.

Пригодность отдельно взятой модели замерочного устройства для какой-либо из перечисленных задач зависит от его архитектуры и назначения. По последним параметрам тензометрические датчики делятся на:

  • S-образные датчики получили свое название из-за формы корпуса. Их принцип действия включает в себя как реакцию на сжатие объекта измерения, так и на растяжение. В большинстве приборов этот тип тензодатчиков работает именно по последнему принципу.
  • Одноточечные виды в своей конструкции несут всего один датчик замер, который располагается строго по центру платформы. Это делает их одной из самых доступных разновидностей на рынке, встречающейся в торговых и вагонных весах, а также в дозаторах.
  • Колонные тензометрические датчики получили корпуса в виде колонн, которые позволяют им мониторить объект во время его сжатия. Наличие в их конструкции опорных поверхностей позволяет изделию самостоятельно возвращаться в исходное положение после проведения замер. Отличаются применением на весах с высокой грузоподъемностью, позволяя замерять вес крупных транспортных средств.
  • Цилиндрические используются для измерения реакции объекта на сжатие. Не самый богатый функционал этого типа объясняется отсутствием степеней свободы качения. Цилиндрические датчики полезны в вагоноизмерительных весах, т.к. могут работать с большими массами.
  • Мостовые представлены в виде статично закрепленной балки, на центр которой вешается груз. Встретить такие датчики можно в весах для небольших транспортных средств.
  • Балочные. Подобно мостовым, конструкция тензодатчика представлена балкой на неподвижной опоре. Однако, в отличие от аналога, в балонных устройствах основная нагрузка приходится на конец балки.
  • Миниатюрные тензодатчики разработаны для использования в условиях ограниченного пространства и являются самой мобильной разновидностью. Часто применяются в лабораторных условиях и на испытательных стендах.

Технические особенности

Даже при внушительном разнообразии различных моделей тензометрических датчиков, у них есть технические особенности, объединяющие между собой все разновидности устройств. В первую очередь речь о погрешности результатов замер, которая в той или иной степени присуща любому типу весовых тензодатчиков. Тем не менее, в самых современных устройствах для измерения веса устанавливаются электронные модели, которые отличаются повышенной точностью замер степени деформации. Такие устройства относятся к классу С3, который предлагает возможность проведения измерения с погрешностью всего в 0.02 %. Ещё одной интересной деталью функционала тензометрических датчиков является возможность измерительного устройства с несколькими датчиками сохранять свою работоспособность, если один из них выйдет из строя.

Отдельно стоит подчеркнуть и материалы, из которых выполнены компоненты тензодатчиков. Чаще всего в эксплуатации встречаются изделия на основе легированной стали или алюминия, благодаря которым датчики обладают отличной долговечностью. Для весов, используемых в пищевой промышленности, принято применять датчики из нержавеющей стали, которые отличаются высокой устойчивостью к коррозии и защитой от влаги уровня IP68.

Устройство и принцип работы тензодатчика

Изгиб и форма корпуса играют большую роль в том, как работает тензодатчик. Принцип действия может быть ориентированным на изгиб моста при замере, его сжатие или растяжение. Наполнение корпуса зависит от типа датчика и может включать в себя множество других блоков, включая преобразователи, форматирователи питания и так далее. Например, в каждом цифровом устройстве должен быть преобразователь аналогового сигнала, которые будет производить перевод механических импульсов в электросигналы.

Еще одним важным нюансом остается то, является ли датчик резистивным или пленочным, что отражается на принципе его работы. Первый представлен в виде подложки, которая покрытия резистивным слоем. В случае, если речь идет про пленочный датчик, то в качестве покрытия будет использована тонкая и не плотная фольга. На проволочных устройствах именно проволока намотана на ее гибкой поверхности.

Работа измерительных приборов заключается в том, что подложка с датчиками оказывается платформой весов, на которые устанавливается предмет измерения. В зависимости от типа считывающего устройства, обложка либо сгибается, либо растягивается, что в любом случае передает механический импульс, который в электронных моделях преображается в цифровой сигнал и отправляется на дисплей. Как только предмет убирают с весов, обложка возвращается в изначальное положение и импульсы перестают поступать.

Выбрать тензометрический датчик

Как и у любого другого точного прибора, у тензодатчиков веса есть ряд важных технических и пользовательских критериев, которые должны соблюдаться покупателем, который хочет правильно подобрать себе это устройство:

  • Материал. Основная роль материала, из которого изготовлен корпус и компоненты датчика, сводится к его долговечности и способности выдерживать механические нагрузки. Большинство разновидностей устройств сделано из стали, будь то легированной или нержавеющей. Исключение составляют недорогие одноточечные классы тензодатчиков, которые производятся из алюминия, что не убавляет их технических качеств. Тем не менее, тот или иной вид материала имеет влияние на итоговую стоимость устройства.
  • Схема подключения тензометрического датчика. Тут выбирать придется между четырех- и шестижильной схема подключения датчика. Как правило, последняя требуется в случае, если установка устройства происходит на измерительный прибор с большим количество смежных датчиков, чей уровень сопротивления заметно отличается от устанавливаемой модели.
  • Наибольший предел измерения. Самое важное, что нужно знать об этом критерии — он определяет механическую прочность и грузоподъемность весов под управлением тензометрического датчика. Если замеряемый груз серьезно превышает НПИ, есть риск порчи и деформации самого датчика. Потому следует учитывать то, для каких целей собираются конкретные весы и какие предметы будут проходить замеры на них.
  • Класс точности измерения. Этот параметр обозначается буквами латинского алфавита и цифрами от D1 до С6. Большинство востребованных тензодатчиков обладают погрешностью в пределах указанных классов. При этом, самым распространенным классом является С3, в который входит большинство доступных измерительных устройств.
  • Способ закрепления. По этому критерию выбор довольно разнообразен и должен опираться на удобство пользователя. Среди вариантов есть датчики с фланцевым, линейным и боковым фиксациями. Также возможна установка тензодатчиков через внутреннюю или внешнюю резьбу, в зависимости от того, что позволяет конструкция устройства, в которому он крепится.
  • Тип защиты корпуса от вредных воздействий окружающей среды. Если измерительному прибору предстоит работать в экстремальных условиях или в иной среде, наполненной агрессивными факторами, стоит позаботиться о наличии соответствующей защиты на тензодатчике. Например, подбирать устройство с устойчивостью к химическому воздействию, перепаду температур, грязи и пыли, электромагнитного воздействия и так далее.
  • Номинальный выходной сигнал выражается в mV/V. Именно этот сигнал посылается и преобразуется тензодатчиком в момент, когда происходят замеры груза и его деформации.
  • Гистерезис является максимальным показателем разницы между значениями измерения одной нагрузки при ее увеличении с нуля и отклонении от номинального уровня.

Таким образом, выбор тензодатчика веса требует тщательного изучения его технических параметров и понимания принципов работы устройства, чтобы иметь представления о том, какие показатели обладают наибольшей важностью и при отборе.

Как подключить

Подключение тензодатчика легко выполняется своими руками в соответствии с простой инструкцией. Важную роль в процессе играет длина кабеля подключения, которую нужно учитывать ещё на стадии подбора датчика. Может потребоваться усилитель в виде контроллера SE 01, который уменьшит погрешность измерений в случае, если потребуется увеличивать размеры контакта для подключения. Провода самих датчиков должны быть заземлены с помощью блока для разветвления, устанавливаемого в одной точке, где они все пересекаются. Данная мера обязательна для предотвращения возможного замыкания.

Схема для подключения тензодатчика достаточно проста и подразумевает соединение контактов устройства с измерительным прибором в соответствии с их значениями, описанными на рисунке выше. Кабель, которым монтируется прибор, также нуждается в обязательном экранировании.

После подключения останется провести проверку и калибровку тензометрического датчика. Последняя выполняется одним из двух методов — стандартным или электронным. При первом пользователь записывает значения датчика при нулевой загрузке, после чего устанавливает на весы предмет с эталонным весом, который также вписывается в качестве штатного показателя. Электронный вариант подразумевает ручной ввод минимального и максимального допустимого веса.

Проверка тензодатчика

Проверка весовых тензодатчиков является обязательным этапом подготовки измерительного прибора к работе и проводится сразу после подключения всех контактов устройства. Исправность изделия проверяется тремя способами:

  • Диагностика тензометрического моста-Уитстона осуществляется замерами с помощью омметра сопротивления на его входе и выходе.
  • Проверка в нагруженном состоянии производится милливольтметром, когда датчик подключен к стабильному источнику питания с напряжением от 5 до 12 V.
  • Испытание при нулевой нагрузке проводится с помощью вольтметра при отсутствии нагрузки. Если такового под рукой нет, подойдет хороший мультиметр. В процессе потребуется подключить замерное устройство и подать сигнал, чтобы проверить его значение на выходе. Оно должно соответствовать значениям в паспорте датчика.

Видео по теме

Принцип работы тензодатчика

Тензодатчик веса – это основной элемент весового оборудования. Именно от того, чем оснащенные ваши весы, зависит точность и скорость измерения. В первую очередь стоит отметить, что такое изделие включает в себя специальное измерение. Есть разные варианты измерения деформаций. Такое изделие – это конструктивно металлическая конструкция, которая имеет в своем составе резисторы и электросхемы.

Принцип работы системы измерения веса с использованием датчика очень простой, под его влиянием начинается деформация. Современные варианты просто идеально делают свою работу и даже если наблюдаются очень плохие условия. Имеют идеальную защиту от влажности и пыли. Стоит отметить, что вариативность таких датчиков очень большая. Вы можете найти очень много вариантов.

К положительным моментам такого оборудования стоит отнести их небольшой вес и размеры, надежно и удобно крепятся датчики к изделиям, они могут измерят все статистические и динамические деформации. Если говорить о минусах, то здесь можно отметить влияние на сопротивление датчика температуры. При работе с высокими температурами и агрессивной середе нужно приобретать специальные меры защиты. Если идут постоянные и сильные нагрузки наблюдаются случаи отслаивания основы.

Сопротивление и погрешность датчика очень сильно зависит от материала и подложки. Текучесть подложки клея вызывает гистерезис. Если вы хотите выбрать качественное изделие, которое прослужит вам долго и будет показывать только точные показатели, то стоит делать покупки только в проверенных магазинах, которые активно сотрудничают с проверенными производителями. Тензодатчики можно выбрать на сайте https://ekat.tenso-m.ru/tenzodatchiki/ Здесь собран очень большой ассортимент от проверенных производителей, которые уже длительное время занимаются созданием весов. Кроме того, у них можно найти большое количество весового оборудования, которое имеет все сертификаты качества и служит длительное время. Если говорить о цене, то она может быть самой разной, и чаще всего зависит от мощности и производителя. Чтобы выбрать для себя лучший вариант, будьте внимательными.

Тензодатчик

Тензодатчик — основные сведения

 


Тензометрический датчик или тензодатчик, предназначается для измерения деформации, тех или иных объектов исследования. Флуктуации геометрических характеристик образца, приводят к изменению, каких-либо физических свойств датчика, которые могут быть замерены. Используются тензодатчики, для измерения: силы, давления, ускорения, перемещения, крутящего момента. Наиболее простыми, являются механические тензодатчики.

Считывание показаний в них, осуществляется со специальной линейки. Также существуют, пьезорезистивные, оптико-поляризационные, волоконно-оптические датчики. Наибольшее распространение получили тензорезистивные датчики. Это связано, с относительной простотой и надёжностью их работы.

Принцип работы тензорезистивного датчика, основывается на законе, который в 1856 году, открыл лорд Кельвин. Он заключается в том, что под действием растягивающего усилия, которое меняет геометрические характеристики проводника, изменяется, его электрическое сопротивление. Это изменение, можно замерить и сопоставить со степенью деформации датчика, которая в свою очередь, может быть сопоставлена со степенью деформации, исследуемого образца.

В состав измерительного моста, как одно из сопротивлений, включён тензодатчик. Производится калибровка моста, при которой сопротивление между контрольными точками, равно нулю. Одна из проводящих ветвей, снабжена тензодатчиком, а другая уравновешена резистором. При изменении физических параметров тензодатчика, его сопротивление изменяется, а сопротивление резистора на свободной ветви, остаётся неизменным. Это приведёт к тому, что изменится напряжение, между контрольными точками. Закон изменения этого напряжения, будет точно сопоставляться, с изменениями физических параметров, воздействующих на объект исследования, на котором установлен тензодатчик. Вплоть до восьмидесятых годов прошлого века, показания обрабатывались, с помощью бумажных самописцев. В настоящее время, используются электронные методы. Сигнал передаётся на компьютер, где его исследуют специальные программы.

 

 

 

Виды тензодатчиков

Существуют различные виды тензодатчиков. Одноточечные датчики, преобразуют механическую деформацию изгиба, в сигнал, который пропорционален, этой деформации. Тензоризисторные, консольные датчики, преобразуют механическую деформацию сдвига, в электрический сигнал, пропорциональный степени этой деформации. Они, представляют, из себя, консольную балку. S-образные датчики, преобразуют в электрический сигнал, механическое усилие, сжатия или растяжения, направленное вдоль оси датчика.

 

Параметры сигнала, соответствуют величине, приложенной к объекту исследования, силы. Цилиндрические тензорезисторные датчики, осуществляют, преобразование усилия сжатия, в электрический сигнал, пропорциональный энергии сжатия. Эти датчики, в различных источниках, также, называются – шайбами или бочками. Существует ряд направлений, для применения тензорезисторных датчиков. Они используются, для исследования напряжений в строительных конструкциях.

 

Привариваемые датчики, служат, для контроля за металлическими составляющими, зданий и сооружений. Датчик крепится к объекту исследования, методом точечной сварки. Для защиты, от неблагоприятных факторов внешней среды, он защищается, слоем гарметика. Для защиты от случайного механического разрушения, сверху его прикрывают, металлическим кожухом. В случае невозможности использования, сварки, могут использоваться привинчивающиеся датчики. Также, возможно крепление, с помощью специального клея, на каменные, бетонные, кирпичные и другие подобные поверхности. Тензометрические датчики, используются во всех типах электронных весов, например на бетонных заводах.

В зависимости от конструктивных особенностей и характера, решаемых оборудованием задач, могут применяться все типы датчиков. Используются тензодатчики, также, в системах пожарной и охранной сигнализации и контроля доступа. Датчики измерения моментов, используются в строительной технике, автомобилестроении, на железнодорожном транспорте и в авиации. Для осуществления контроля, за износом оборудования, тензорезисторные датчики служат в машиностроении, металлообработке, сталелитейной промышленности. Датчики S-образного типа, широко применяются в такелажном оборудовании. Они крепятся на металлические тросы, для определения, степени приближения к опасным перегрузкам. Для работ связанных с измерением механических нагрузок, в условиях повышенных или пониженных температур, используются специальные типы тензодатчиков.

Они проходят специальную калибровку, позволяющую учитывать, изменение сопротивления датчика, связанного с изменением температуры и отфильтровывать эти помехи, от истинного сигнала. При работе датчиков при особо высоких температурах или в агрессивных средах, датчики оборудуются защитой. Используются датчики, также, при проведении, неразрушающего контроля за различными изделиями. Высокая точность измерений и низкая себестоимость тензодатчиков, позволяет широко использовать их в космической технике, для оснащения разгонных блоков, ракет-носителей. Небольшая масса тензодатчиков и возможность их установки в труднодоступных местах, позволяет использовать их, также, для оборудования пилотируемых и беспилотных космических кораблей.

 

 

Тензодатчики в технике измерения давления

Тензодатчики – это измерительные устройства, изменяющие свое электросопротивление через механическую деформацию. Они используются в различных измерительных приборах, например, в весах, а также датчиках давления.

Рисунок 1: деформация тензодатчика под давлением

Работа датчиков давления основана на нескольких физических переменных, среди которых индуктивность, емкость, пьезоэлектричество. Однако основным физическим свойством в работе датчиков давления является электрическое сопротивление, возникающее при деформации металла или пьезорезистивном эффекте полупроводниковых тензодатчиков. Давление определяется механической деформацией, при которой тензодатчики крепятся к эластичному держателю. Здесь важно, чтобы тензодатчики могли следовать за движениями этого держателя. Когда на него действует давление, возникающая деформация измененяет поперечное сечение дорожек проводника, что в свою очередь вызывает сдвиг электрического сопротивления. Именно это изменение электрического сопротивления регистрирует датчик давления и по нему затем можно определить давление.

В результате деформации проводника изменится его длина (Δl). А поскольку его объем остается неизменным, меняются сечение и сопротивление R: ΔR/R = k • Δl/l

Рис. 2 Измерение сопротивления

Изменение сопротивления (ΔR) пропорционально изменению длины (Δl), а коэффициент пропорциональности (k) будет зависеть как от геометрии, так и от свойств материала. Например, для металлических проводников k=2, но коэффициент также может быть очень высоким в полупроводниках. Из-за относительно высоких «k-факторов» полупроводники более чувствительны и могут измерять даже малейшие изменения давления. Однако вместе с этим увеличивается и их температурная зависимость.

Изменение сопротивления в металлических тензометрических датчиках обусловлено изменением размеров (геометрии). Однако в полупроводниковых тензометрических датчиках это изменение связано с изменением кристаллической структуры (пьезорезистивный эффект ).

Оценка изменения сопротивления, вызванного деформацией из-за давления, затем осуществляется по мостовой схеме. Для этого тензодатчики соединяются, чтобы сформировать мост Уитстона (рис. 2). Два из них расположены в радиальном направлении, а два ― в тангенциальном. Таким образом, два растягиваются, а два сжимаются при деформации. Чтобы компенсировать температурные эффекты и получить максимально линейный сигнал, важно чтобы тензодатчики имели одинаковое сопротивление и были расположены геометрически точно.

Металлические тензодатчики

Среди металлических тензодатчиков различаются варианты с использованием фольги и тонкопленочные.

Фольговые тензодатчики состоят из рулонной фольги толщиной всего несколько микрон. В качестве материала обычно используется константан, но может применяться также Karma и Modco, особенно если требуется больший температурный диапазон или способность работать при температуре ниже -150°C. Константан имеет очень низкий «k-фактор» (2,05) и поэтому не очень чувствителен. Материал демонстрирует пониженную температурную зависимость, поэтому чаще всего используется в фольговых тензодатчиках.

Фольговые тензодатчики зачастую недостаточно чувствительны, поскольку не могут регистрировать значения менее одного бара. Их температурный диапазон также относительно ограничен, и, в зависимости от версии, не допускается превышение температуры выше 80°C.

Тонкопленочные тензодатчики изготавливаются по так называемой тонкопленочной технологии, например, путем осаждения из паров или напыления. Процесс производства здесь более сложный и более дорогой, чем в случае с фольгой. Но с другой стороны, возможен температурный диапазон 170 °С, и долговременная стабильность впечатляет.

Металлические тонкопленочные тензодатчики долго работают стабильно, но и стоят довольно дорого. Чем ниже давление, с которым предстоит работать, тем выше будет стоимость изготовления прибора. Давление менее 6 бар можно определять только с низкой точностью.

В полупроводниковых материалах пьезорезистивный эффект примерно в 50 раз более выражен, чем у металлических тензодатчиков. Полупроводниковые тензодатчики либо приклеиваются к плате, либо наносятся непосредственно на нее напылением. Последний способ обеспечивает интенсивное склеивание и гарантирует свободу от гистерезиса, устойчивость к старению и температурную стабильность. Хотя пьезорезистивный эффект не является исключительным для полупроводникового тензометрического датчика, термин «пьезорезистивный датчик давления» стал использоваться для инструментов, в которых упругая структура деформируется под давлением, и все резисторы объединены в одну микросхему. Пьезорезистивные датчики давления могут быть небольших размеров и без каких-либо подвижных частей (кроме мембраны). Их производство основано на обычных методах изготовления полупроводников. В то же время, существует возможность интеграции резисторов с эластичной мембраной, которая деформируется под давлением на чип. Таким образом, возможно производить измерительную ячейку только размером с чип.

Пьезо-тонкопленочные тензодатчики прикреплены к кремниевой плате и отделены от нее изолирующим слоем. Это увеличивает стоимость, но прибор может работать в диапазоне от -30 °C до +200 °C. Благодаря высокоэластичным свойствам кремния, гистерезис будет низким. Благодаря высокому «k-фактору» достигается высокая чувствительность, поэтому пьезорезистивные датчики давления являются лучшим выбором для наименьших диапазонов давления по шкале мбар. А возможность изготовления компактных приборов еще больше расширяет возможности их применения. Радуют их долговременная стабильность и совместимость с ЭМС (последнее зависит от материала держателя). Однако температурная компенсация потребует немного больше усилий.

Толстопленочные тензометры напечатаны на керамических или металлических мембранах. При толщине 20 микрон они в 1000 раз толще тонкопленочных тензодатчиков. Их производство значительно дешевле, но они не гарантируют долговременную стабильность из-за старения толстой пленки.

Итоги: Тип используемого тензодатчика оказывает большое влияние на измерительный прибор. В выборе правильного датчика давления важную роль играют цена, точность и долговременная стабильность. По нашему опыту, датчики давления с пьезопленочными тонкопленочными тензометрами оказались наиболее эффективными, поскольку благодаря своей чувствительности они могут регистрировать широкие диапазоны давления с высокой точностью, а также демонстрируют хорошую долговременную стабильность.

Рисунок 3: пьезорезистивное измерительное устройство

Работа полупроводниковых тензодатчиков основана на пьезорезистивном эффекте. В большинстве случаев их изготавливают из кремния. Полупроводниковые тензометры обладают большей чувствительностью по сравнению с металлическими. Обычно они отделяются от среды разделительной мембраной, причем давление передается через проводящую жидкость.

Как работает тензодатчик нагрузки? Что такое тензодатчик?

Что такое тензодатчик , какие существуют типы датчиков силы и как они работают при измерении силы? Познакомьтесь с функциями и возможностями различных тензодатчиков, также известных как преобразователи силы, в этом подробном руководстве.


Датчик нагрузки , изготовленный в США компанией FUTEK Advanced Sensor Technology (FUTEK), ведущим производителем тензодатчиков, производящим широкий выбор датчиков силы , с использованием одной из самых передовых технологий в сенсорной промышленности: тензодатчик из металлической фольги Технология .Датчик силы определяется как преобразователь, который преобразует входную механическую нагрузку, вес, натяжение, сжатие или давление в электрический выходной сигнал (определение тензодатчика). Датчики силы также широко известны как датчики силы . Существует несколько типов тензодатчиков в зависимости от размера, геометрии и грузоподъемности.

 


Что такое тензодатчик, датчик силы или датчик силы?

По определению тензодатчик (или тензодатчик) представляет собой тип преобразователя, в частности, датчик силы.Он преобразует входную механическую силу , такую ​​как нагрузка , вес (также известные как датчики веса), напряжение , сжатие или давление (также известные как датчики давления для измерения давления — что такое датчик давления?) в другое физическое переменной, в данном случае в электрический выходной сигнал, который можно измерить, преобразовать и стандартизировать. По мере увеличения силы, прикладываемой к датчику силы, электрический сигнал изменяется пропорционально.

Датчики силы

стали важным элементом во многих отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, высокоточное производство, аэрокосмическая и оборонная промышленность, промышленная автоматизация, медицина и фармацевтика и робототехника, где первостепенное значение имеет надежное и высокоточное измерение нагрузки (т.е. медицинский тензодатчик). Совсем недавно, благодаря достижениям в области коллаборативных роботов (коботов) и хирургической робототехники, появилось много новых приложений для измерения силы , таких как миниатюрные медицинские датчики для роботизированной хирургии.

Миниатюрный линейный тензодатчик LCM100

Тензодатчик LTh400 с торцевым отверстием — силовая шайба

 

 

Как работает тензодатчик?

Во-первых, нам нужно понять физику и материаловедение, лежащие в основе принципа работы тензодатчика , который представляет собой тензодатчик (иногда называемый тензодатчиком ).Тензорезистор из металлической фольги представляет собой материал, электрическое сопротивление которого зависит от приложенной силы. Другими словами, он преобразует (или преобразовывает) силу, давление, напряжение, сжатие, крутящий момент, вес и т. д. в изменение электрического сопротивления, которое затем можно измерить. Таким образом, тензодатчик из металлической фольги является строительным блоком принципа работы датчика силы. Измерение веса с помощью тензометрического моста также является одним из комментариев к применению этой технологии.

Тензорезисторы представляют собой электрические проводники, плотно прикрепленные к пленке в форме зигзага.Когда эту пленку тянут, она — и проводники — растягиваются и удлиняются. Когда его толкают, он сокращается и становится короче. Это изменение формы приводит к изменению сопротивления электрических проводников. Деформация, приложенная к тензодатчику, может быть определена на основе этого принципа, поскольку сопротивление тензорезистора увеличивается с приложенной деформацией и уменьшается с усадкой.

Рис. 1: Тензодатчик из металлической фольги. Источник: ScienceDirect

 

Конструктивно датчик силы (или преобразователь ) выполнен из металлического корпуса (также называемого изгибом), к которому приклеены фольга тензодатчиков .Корпус датчика обычно изготавливается из алюминия или нержавеющей стали, что придает датчику две важные характеристики: (1) обеспечивает прочность, позволяющую выдерживать высокие нагрузки, и (2) обладает эластичностью, позволяющей минимально деформироваться и возвращаться к исходной форме при воздействии силы. удаленный.

При приложении усилия ( растяжение или сжатие ) металлический корпус действует как «пружина» и слегка деформируется, и если его не перегрузить, он возвращается к своей первоначальной форме. По мере деформации изгиба тензорезистор также меняет свою форму и, следовательно, свое электрическое сопротивление, что создает изменение дифференциального напряжения через схему моста Уитстона .Таким образом, изменение напряжения пропорционально физической силе, приложенной к изгибу.

Рис. 2: Деформация тензорезистора при растяжении и сжатии.

 

 

Эти тензометрические датчики объединены в так называемую схему моста Уитстона (см. анимированную схему схемы тензодатчика). Это означает, что четыре тензорезистора соединены между собой в виде петлевой цепи, и соответственно совмещена измерительная сетка измеряемой силы.

Модуль усилителя тензодатчика (или преобразователи сигналов тензодатчика) подает регулируемое напряжение возбуждения на мостовой усилитель Уитстона тензодатчика и преобразует выходной сигнал мВ/В в другую форму сигнала, более полезную для пользователя.Сигнал, генерируемый тензометрическим мостом, имеет низкую мощность и может не работать с другими компонентами системы, такими как ПЛК, модули сбора данных (DAQ), регистратор данных с тензодатчиками, компьютеры или микропроцессоры. Таким образом, функции тензометрического усилителя включают в себя напряжение возбуждения, фильтрацию или ослабление шума, усиление сигнала и преобразование выходного сигнала (т. е. АЦП тензодатчика).

Кроме того, изменение выходного напряжения тензометрического усилителя откалибровано так, чтобы оно было линейно пропорциональным ньютоновской силе, приложенной к изгибу.

Рис. 3: Тензодатчик нагрузки – Полномостовая схема Уитстона.

Важной концепцией датчиков силы является чувствительность и точность тензодатчика. Точность датчика силы можно определить как наименьшее усилие, которое можно приложить к корпусу датчика, необходимое для того, чтобы вызвать линейное и повторяемое изменение выходного напряжения. Чем выше точность тензодатчика датчика силы, тем лучше, поскольку он может постоянно фиксировать очень ощутимые изменения силы. В таких приложениях, как высокоточная фабричная автоматизация, хирургическая робототехника, аэрокосмическая промышленность, линейность тензодатчиков имеет первостепенное значение для обеспечения точного измерения силы в ПЛК или системе сбора данных.Некоторые из наших универсальных блинчатых тензодатчиков имеют нелинейность ±0,1% (от номинального выхода) и неповторяемость ±0,05% обратного осмоса.

 

 

Каковы преимущества тензодатчиков на основе тензодатчиков? Тензодатчики

из металлической фольги (не датчики на тросах) являются наиболее распространенной технологией, учитывая их высокую точность, долговременную надежность, разнообразие форм и геометрии датчиков, а также экономическую эффективность по сравнению с другими технологиями измерения силы.Кроме того, тензометрические датчики силы меньше подвержены влиянию колебаний температуры.

  • Высочайшая точность, которая может соответствовать многим стандартам от хирургической робототехники до аэрокосмической отрасли;
  • Прочная конструкция из высокопрочной нержавеющей стали или алюминия;
  • Поддерживайте высокую производительность в течение максимально возможного срока службы даже в самых суровых условиях. Некоторые конструкции тензодатчиков могут выдерживать миллиарды полностью обратных циклов (срок службы).
  • Множество геометрий и индивидуальных форм, а также варианты монтажа для ЛЮБОЙ шкалы В ЛЮБОМ месте.
  • Полная гамма на выбор вместимостью от 10 граммов до 100 000 фунтов.

 

Какие существуют типы тензодатчиков?

Хотя существует несколько технологий измерения силы, мы сосредоточимся на наиболее распространенном типе тензодатчика: тензодатчике с металлической фольгой. Среди типов датчиков силы существует множество форм и геометрий корпуса, каждая из которых предназначена для определенных областей применения. Познакомьтесь с ними, если вы хотите купить тензодатчик:

  • Встраиваемый тензодатчик – чаще всего используется в качестве встроенного датчика силы с наружной резьбой.Этот тип преобразователя силы нагрузки может использоваться как для толкающих, так и для тянущих сил (также известный как двухтактный тензодатчик). Встраиваемые датчики обеспечивают высокую точность и высокую жесткость при минимальном необходимом монтажном зазоре. Они отлично подходят для измерения выносливости, давления в приложениях для измерения силы и датчика измерения силы для тренажерного зала. Также предлагается в миниатюрных версиях в виде микротензодатчика (он же микродатчик силы, миниатюрный тензодатчик, миниатюрный датчик силы или миллиграммовый тензодатчик).
  • Тензодатчик колонны  — FUTEK предлагает широкий ассортимент канистровых тензодатчиков (также известных как тензодатчики колонны), предназначенных для высокопроизводительных приложений сжатия, таких как испытание силы зажима станков с ЧПУ.Эти модели имеют прочную конструкцию и грузоподъемность от 2 000 до 30 000 фунтов. Компания FUTEK также разработала серию миниатюрных контейнеров для тензодатчиков для применений, где размер является критическим фактором.
  • Кнопка нагрузки . Эти датчики силы имеют одну плоскую выступающую поверхность (также известную как кнопка), на которую воздействует сжимающая сила. Что впечатляет в кнопках нагрузки, так это их низкопрофильная конструкция тензодатчика. Какими бы маленькими датчиками нагрузки они ни были, они известны своей надежностью и используются в приложениях, связанных с усталостью.Для некоторых приложений требуются миниатюрные режимы, такие как сверхминиатюрная кнопка нагрузки датчика веса LLB130. Измерение нагрузки на подшипник качения — это приложение, в котором используются кнопки нагрузки.
  • Весоизмерительная ячейка с S-образной балкой . С другими названиями, включая датчик Z-образной балки, датчик нагрузки типа S или датчик нагрузки с поперечной балкой, датчик нагрузки с поперечной балкой представляет собой датчик нагрузки на растяжение и датчик нагрузки на сжатие с внутренней резьбой для крепления. Обладая высокой точностью, тонкостенным тензодатчиком и компактным профилем, этот тип датчика силы отлично подходит для встроенной обработки и автоматизированных приложений с обратной связью.Тензодатчики S Beam также можно использовать в качестве бесконтактного датчика расхода при измерении расхода жидкости.
  • Сквозной тензодатчик . Также известный как кольцевой тензодатчик или шайбовый тензодатчик, сквозной тензодатчик традиционно имеет гладкий внутренний диаметр без резьбы и используется для измерения сжимающих нагрузок, требующих прохождения стержня через его центр. Одним из основных применений этого типа датчика является измерение нагрузки болта.
  • Блинчатые тензодатчики – Блинчатые тензодатчики или универсальные тензодатчики имеют центральное отверстие с резьбой для измерения нагрузок при растяжении или сжатии.Эти преобразователи силы используются в приложениях, требующих высокой износостойкости, высокой усталостной долговечности или высокопроизводительных встроенных измерений, таких как испытание силы материала, тензодатчик для систем взвешивания резервуаров или крановые тензодатчики. Они также обладают высокой устойчивостью к внеосевым нагрузкам и также доступны в виде низкопрофильных блинчатых тензодатчиков.
  • Весоизмерительная ячейка со штоком . Этот тип датчика нагрузки также известен как датчик нагрузки с одной наружной и одной внутренней резьбой для монтажа.Сочетание наружной и внутренней резьбы хорошо подходит для приложений, где необходимо адаптировать датчик силы к существующему приспособлению.
  • Весоизмерительная ячейка для изгиба балки  — Благодаря тонкому дизайну он идеально подходит для OEM-приложений. Тензодатчики для изгибных балок, используемые при сжатии, могут использоваться для измерения силы, поверхностного давления и смещения для OEM-приложений. Благодаря своим миниатюрным размерам консольный тензодатчик является отличным выбором для работы в стесненных условиях.
  • Одноточечный тензодатчик — Боковой тензодатчик с одноточечной конструкцией, специально предназначенный для OEM-приложений, требующих высокой точности или крупносерийного производства.Эти датчики силы на основе тензодатчиков измеряют растяжение и сжатие и также известны как компактные параллелограммные датчики или датчики одноточечной нагрузки. Тензодатчики с боковым креплением, такие как датчики серии LSM, являются рекомендуемым OEM-решением для измерения веса и датчиками, используемыми на заводах по розливу бутылок.

Также доступны другие уникальные конструкции, такие как тензодатчики со штифтами нагрузки (также называемые штифтами тензодатчиков), тензодатчики ремней безопасности и другие.

 

Миниатюрная кнопка загрузки LLB130

Миниатюрный тензодатчик LCA305

 

 

Как выбрать тензодатчик для вашего приложения?

Мы понимаем, что выбор правильного преобразователя нагрузки является непростой задачей, поскольку не существует реального отраслевого стандарта того, как выбирать датчики веса для продажи.Вы также можете столкнуться с некоторыми проблемами, в том числе с поиском совместимого тензометрического усилителя, преобразователя сигнала тензометра или необходимостью изготовления специального продукта, который увеличит время доставки продукта.

Чтобы помочь вам выбрать датчик силы, FUTEK разработал простое руководство из 5 шагов. Вот проблеск, чтобы помочь вам сузить свой выбор. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим полным руководством «Важные аспекты выбора тензодатчика».

  • Шаг 1: Понимание вашего приложения и того, что вы измеряете .Датчики нагрузки отличаются от промышленных датчиков давления (также известных как датчики давления) или датчиков крутящего момента и предназначены для измерения растягивающих и сжимающих нагрузок.
  • Шаг 2 : Определите характеристики монтажа датчика и его сборки. У вас есть статическая нагрузка или это динамический тип? Определите тип монтажа. Как вы будете монтировать этот датчик силы?

 


Встроенные схемы

Схемы бокового монтажа

 

  • Шаг 3 : Определите минимальные и максимальные требования к емкости. Обязательно выберите грузоподъемность, превышающую максимальную рабочую нагрузку, и определите все внешние нагрузки (боковые или нецентральные нагрузки) и моменты до выбора грузоподъемности. В некоторых случаях вам потребуется многоосевой тензодатчик, например 6-осевой датчик. Одним из типичных применений многоосевых тензодатчиков в аэрокосмической отрасли является стенд для испытаний тяги ракетных двигателей, необходимый для определения характеристик кривых тяги ракетных двигателей и Isp в условиях статических испытаний.
  • Шаг 4: Определите свой размер и геометрию требования (ширина, вес, высота, длина и т. д.) и требования к механическим характеристикам (выход, нелинейность, гистерезис, ползучесть, сопротивление перемычки, разрешение, частотная характеристика и т. д.) Другие характеристики, которые следует учитывать, включают водонепроницаемый датчик силы (погружной тензодатчик), криогенные, высокотемпературные, множественные или резервные мосты и TEDS IEEE1451.4.
  • Шаг 5: Определите тип вывода, который требуется вашему приложению.  Выходной сигнал схемы датчика силы выражается в мВ/В (милливольт на вольт). Следовательно, если вашему ПЛК, прибору или устройству сбора данных требуется аналоговый выход (например, тензодатчик 4-20 мА), цифровой выход или последовательная связь (например, выход цифрового тензодатчика или USB-датчик нагрузки), вам обязательно понадобится усилитель тензодатчика.В некоторых приложениях требуется цифровой индикатор тензодатчика или портативный дисплей для локального считывания тензодатчика. Убедитесь, что выбран правильный усилитель, а также откалибрована вся измерительная система (преобразователь нагрузки + формирователь сигнала). Это готовое решение обеспечивает большую совместимость и точность всей системы измерения силы.

 В сочетании с тросовым датчиком (также известным как струнный потенциометр) весоизмерительные датчики являются стержнем современной автоматизации производства.

FUTEK имеет специальные типы универсального модуля формирователя сигналов, который поддерживает широкий спектр входных сигналов датчиков, таких как входы ± 10 В постоянного тока, 0–20 мА, ± 400 мВ / В и импульсы TTL-энкодера.Универсальный USB-модуль формирователя сигналов USB520 может работать в паре с датчиками различных типов и устраняет необходимость во внешнем источнике питания для датчиков и оборудования отображения. Питание модуля осуществляется от ПК через USB-кабель, обеспечивающий напряжение возбуждения 5-24 В постоянного тока на датчик и одновременно 5 В постоянного тока на энкодеры.

Для получения более подробной информации о нашем 5-этапном руководстве, пожалуйста, посетите наш раздел «Как выбрать весоизмерительную ячейку».

Тензодатчики

: типы, принципы работы, области применения и преимущества

Геотехнические приборы и мониторинг — это обширная область, включающая в себя несколько датчиков, которые помогают в мониторинге состояния конструкций, мониторинге оползней, мониторинге земляных работ и т. д.

Тензодатчики

являются одним из таких инструментов, которые обычно используются для измерения веса. Они могут измерять предметы от маленьких иголок до больших сверлильных станков. Вы можете найти тензодатчики повсюду, даже в ближайших продуктовых магазинах, чтобы взвешивать свои товары, хотя они находятся внутри инструментов.

Весоизмерительные ячейки

доступны в различных формах, типах и размерах. Если вам интересно, что такое тензодатчик и как он работает, продолжайте читать, чтобы быть в курсе.

Давайте поговорим о них подробнее, а также об их типах, принципе работы, преимуществах и многом другом.

Что такое тензодатчик?

Весоизмерительная ячейка — это преобразователь, который преобразует механическую силу в читаемые электрические единицы, подобно нашим обычным весам. Их основная цель – взвесить или проверить количество переносимого груза.

Тензодатчики всегда приклеиваются вместе с эластичным материалом, известным как тензометрические датчики.

Чтобы разобраться в них, необходимо знать о тензодатчиках, их типах, принципе работы, а также областях применения.

| Подробнее : Тензодатчик: принцип, типы, особенности и применение |

Для чего используется тензодатчик?

Тип инструментов, используемых в геотехнической области, зависит от объема работ. Тензодатчики можно использовать на начальном этапе, т. е. во время исследований и разработок, или даже на более позднем этапе при мониторинге конструкции.

Геотехнические инструменты используются как до, так и после строительства для обеспечения безопасности конструкций, плотин, туннелей, мостов и т. д.Надлежащий геотехнический мониторинг обеспечивает долгосрочную безопасность этих сооружений.

Тензодатчики

находят свое применение в геотехнической сфере и обычно используются для контроля:

  • Фундаменты глубокого заложения: земляные раскосы в виде распорок, сваи-солдаты; подхваты или якоря; подпорные стенки
  • Туннели и шахты: стальная облицовка, монолитный бетон, сегментированный сборный железобетон, набрызг-бетон
  • Плотины: бетонные плотины, подземная электростанция
  • Сваи: Испытание сваи под нагрузкой

Стойки

Рисунок 1: Датчик нагрузки на сжатие между стойками на строящейся станции метро

Двутавровые стойки обычно устанавливаются в каркасах подземных станций метро.Твердые тензодатчики широко используются для измерения нагрузки, передаваемой на стойки. Тензодатчики устанавливаются между стойками.

Анкеры, анкеры, грунтовые анкеры

Весоизмерительные датчики для анкерных анкеров предназначены для испытания и измерения нагрузок в анкерных анкерах, анкерных болтах и ​​грунтовых анкерах. Испытание под нагрузкой проводится приложением нагрузки к анкерному анкеру с помощью линейного гидравлического домкрата.
Тензодатчик размещается между подпорной стенкой и гидравлическим домкратом.Как только гидравлический домкрат открывается, нагрузка, передаваемая на стяжку, измеряется тензодатчиком.

Подпорная стенка

Существуют различные типы подпорных стенок, а именно. шпунтовые, анкерные подпорные стены, буронабивные подпорные стены, консольные. В этих стенах устанавливаются тензодатчики, чтобы следить за изменениями за ней и одновременно изучать эффективность различных видов удерживающих систем.

Тензодатчики заранее измеряют и показывают чрезмерную нагрузку.

Диафрагма или шпунтовая стена

Рис. 2: Анкерный тензодатчик в диафрагме на строящейся станции метро

Для измерения устойчивости диафрагмы или шпунтовой стены тензодатчики устанавливаются в анкерные системы с оттяжками. Однако положение тензодатчика соответствует установленным распоркам.

Крепление кровли в подземных полостях / Устойчивость откосов в оползневых зонах

За подземными полостями необходимо внимательно следить, поскольку они находятся под постоянной угрозой обрушения крыши или обрушения боковых стен.

Обвалы склонов и оползни были серьезной проблемой для геологов, поскольку они являются наиболее распространенной формой стихийного бедствия. Следовательно, предварительно напряженные анкеры с цементным раствором используются для обеспечения активной поддержки стен и крыш.

Весоизмерительные датчики

измеряют количество переданной нагрузки и вовремя предупреждают соответствующие органы, чтобы избежать крупных аварий.

Плотины
Рисунок 3: Якорный тензодатчик в полости плотины.

Оттяжные анкеры устанавливаются на верхней стороне бетонной плотины для преодоления моментов, вызванных очень сильным паводком.Тензодатчики установлены для контроля якоря за устойчивость плотины и раннего предупреждения.

Испытание сваи под нагрузкой
Рис. 4: Датчик нагрузки на сжатие, используемый при испытаниях свай

Перед возведением конструкции проводится испытание статической нагрузкой. Глубокие котлованы и фундаменты заполняют сваями для исследования их несущей способности.

Нагрузка прикладывается путем установки гидравлического домкрата на реактивные сваи и балку или непосредственно путем сжатия.

Каков принцип работы тензодатчика?

Если вы когда-нибудь задавались вопросом, как работают датчики веса, вот ваш ответ!.Принцип
тензодатчика предполагает использование многих конкретных геотехнических инструментов. Он не может работать без сопряжения с датчиками, одним из которых являются тензометрические датчики.

Тензорезисторы

представляют собой тонкие эластичные материалы из нержавеющей стали, которые крепятся внутри тензодатчиков с помощью запатентованных клеев. Тензорезистор имеет удельное сопротивление, прямо пропорциональное его длине и ширине.

Когда к тензодатчику прикладывается сила, он изгибается или растягивается, заставляя тензодатчик двигаться вместе с ним.А при изменении длины и поперечного сечения тензорезистора изменяется его удельное электрическое сопротивление, что приводит к изменению выходного напряжения.

Существует еще одна концепция, связанная с принципом работы тензодатчиков. Давайте посмотрим, как это сделать.

Что такое мост Уитстона?

Всякий раз, когда происходит изменение сопротивления тензорезистора, оно отображается как электрический выходной сигнал. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как измеряется изменение сопротивления тензорезистора?

Весоизмерительная ячейка работает только тогда, когда тензодатчик имеет некоторое изменение сопротивления, и мы используем мост Уитстона для измерения этого изменения.

Цепь тензодатчика

Цепь тензодатчика

также известна как схема моста Уитстона.

Предположим, что тензодатчик имеет четыре внутренних тензодатчика, т. е. A, B, C и D, как показано на изображении выше.

Входное напряжение, подаваемое преобразователем сигналов или цифровым дисплеем, подключается к двум противоположным углам перемычки, то есть C и D, тогда как выходное напряжение измеряется путем присоединения резисторов A и B к сигнальной стороне цифрового дисплея.

Когда к тензодатчику не приложена нагрузка (Load=0), говорят, что цепь сбалансирована. Как только к нему будет приложена нагрузка, тензометрические резисторы заметят изменение его сопротивления, тем самым изменяя напряжение, протекающее через цепь.

Следовательно, изменится напряжение на А и В, что будет отображаться в виде веса на блоке считывания или на цифровом дисплее.

Выход моста Уитстона или тензодатчика представляет собой аналоговые данные, которые преобразуются в читаемые единицы с помощью интерпретатора.

Разница между тензодатчиком и тензодатчиком

Это распространенный вопрос, который мы получаем от многих людей. Поскольку оба этих сенсора тесно связаны друг с другом, люди иногда не могут найти разницу между ними. Наиболее очевидная разница заключается в том, что тензорезистор представляет собой один резистивный элемент, а тензодатчик представляет собой комбинацию из четырех тензодатчиков в схеме моста Уитстона, как указано выше.

С другой стороны, использование тензодатчика требует приложения напряжения к противоположным узлам, тогда как для использования тензометрического датчика необходимо установить от двух до четырех тензометрических датчиков, чтобы испытывать противоположные силы.

Типы тензодатчиков

Когда речь идет о многих типах весоизмерительных ячеек, многие из них предлагают различные области применения и принципы. Давайте посмотрим на различные типы тензодатчиков, их работу и технические характеристики.

Модель ELC-150S-H Высокопроизводительный датчик нагрузки на сжатие

Одним из первых типов тензодатчиков является тензодатчик Encardio-rite Model ELC-150S-H с высокой пропускной способностью, который широко используется для измерения сжимающей нагрузки при испытании свай.Для испытания свай при нагрузках более 12 500 кН можно использовать более одного тензодатчика.

Encardio-rite модель ELC-150S-H представляет собой прецизионный тензодатчик типа резистивного тензорезистора с высокой пропускной способностью, предназначенный для измерения больших сжимающих нагрузок или осевых усилий. Он специально разработан для применения в гражданском строительстве. Он доступен с грузоподъемностью от 5000 кН до 12500 кН.

Работа тензодатчика — модель ELC-150S-H

Если вам интересно, как работает тензодатчик, давайте посмотрим на него.

Тензодатчик сжатия состоит из столбчатого элемента из высокопрочной мартенситной нержавеющей стали. Датчик использует шестнадцать тензорезисторов на 350 Ом, соединенных в мост на 1400 Ом.

Чтобы свести к минимуму влияние неравномерной и внецентренной нагрузки, тензорезисторы расположены на равном расстоянии друг от друга по окружности.

Нагрузку, приложенную к ячейке, можно измерить с помощью любого стандартного цифрового считывающего устройства, пригодного для применения в тензорезисторах.Весоизмерительная ячейка обладает высокой устойчивостью к посторонним силам и защищена от пыли, влаги и неблагоприятных условий окружающей среды.

Площадь поперечного сечения элемента варьируется в тензодатчиках разной мощности, чтобы обеспечить приблизительно одинаковый выходной сигнал в милливольтах при изменении нагрузки от нуля до полной.

Технические характеристики модели ELC-150S-H
Диапазон (кН) 5000, 6000, 7500, 10000 и 12500
Номинальная мощность 1.5 мВ/В ± 10 %
Вместимость за пределы диапазона 120 % с максимальным усилием до 14000 кН
Температурный предел от -20° до 80°С
Кабель Четырехжильный экранированный длиной 5 м; указать
Точность калибровки ± 0,25 % полной шкалы
Нелинейность ± 1 % полной шкалы

Модель ELC-210S Датчик сопротивления сжатию Тип тензодатчика

Датчик нагрузки на сжатие с резистивным тензодатчиком модели ELC-210S от Encardio-rite представляет собой прецизионный датчик нагрузки для тяжелых условий эксплуатации.Он специально разработан для удовлетворения растущих потребностей в измерении нагрузки с высокой степенью точности и надежности.

Тензодатчик идеально подходит для измерения сжимающей нагрузки или усилий в распорках. Он доступен с грузоподъемностью от 1000 кН до 3500 кН.

Конструкция модели ELC-210S

Внутренняя конструкция тензодатчика столбчатая. Элемент тензодатчика изготовлен из мартенситной нержавеющей стали. Элемент закален, чтобы обеспечить лучшую линейность и гистерезис.Используемые тензорезисторы фольгированного типа крепятся к элементам с помощью специальных эпоксидных клеев, которые очень надежны.

Принцип работы модели ELC-210S

В работе тензодатчиков используется схема тензометрических датчиков.
Датчик, сваренный электронным лучом, использует прецизионные тензорезисторы из фольги, соединенные по простой мостовой схеме Уитстона. Выходной сигнал получается из-за дисбаланса в мостовой схеме, когда датчик измеряет нагрузку.

Обычно мостовая схема возбуждается напряжением 10 В постоянного тока, что дает выходной сигнал полной шкалы около 1.5 мВ/В. Нагрузку, приложенную к ячейке, можно измерить с помощью любого стандартного цифрового устройства считывания, подходящего для применения в тензорезисторах.

Технические характеристики тензодатчика
модели ELC-210S
Диапазон (кН) 1000, 1500, 2000, 3000, 3500
Номинальная мощность 1,5 мВ/В ± 10 %
Корпус IP 68, сварка электронным лучом в вакууме 1/1000 Торр
Температурный предел от -20° до 80°С
Кабель Четырехжильный экранированный длиной 2 м; указать
Вместимость за пределы диапазона 120%
Точность калибровки ± 0.25 % полной шкалы
Нелинейность ± 1 % полной шкалы

Модель ELC-30S Тензодатчик типа Центральное отверстие/анкерный болт Тензодатчик

Этот тип тензодатчика представляет собой тензодатчик Encardio-rite модели ELC-30S с резистивным тензометрическим датчиком с центральным отверстием, который широко используется для определения нагрузки в анкерных болтах, оттяжках, фундаментных анкерах, кабелях или распорках в зависимости от применения. Он также используется для измерения сжимающей нагрузки между элементами конструкции, т.е.е. тоннельные опоры или на стыке между балкой и вершиной свайной стойки.

Модель Encardio-rite ELC-30S представляет собой прецизионный резистивный тензодатчик с центральным цилиндрическим отверстием. Цилиндрический тензодатчик специально разработан для применения в гражданском строительстве и доступен с грузоподъемностью от 200 кН до 2000 кН.

Принцип работы модели ELC-30S

Тензодатчик с центральным отверстием содержит элемент из высокопрочной мартенситной нержавеющей стали.В нем используются восемь тензорезисторов на 350 Ом, соединенных в мост на 700 Ом. Чтобы свести к минимуму влияние неравномерной и эксцентричной нагрузки, восемь тензодатчиков установлены под углом 45° друг к другу в канавке в основании столбчатого элемента из нержавеющей стали.

Нагрузку, приложенную к ячейке, можно измерить с помощью любого стандартного цифрового считывающего устройства, пригодного для применения в тензорезисторах. Тензорезисторы установлены в канавке в основании столбчатого элемента из нержавеющей стали.

Мембрана из нержавеющей стали представляет собой электронный луч, приваренный к элементу, чтобы покрыть канавку, в результате чего внутри датчика создается вакуум около 1/1000 Торр.

Все это способствует тому, что датчик становится невосприимчивым к атмосферной коррозии и воздействию попадания воды. Площадь поперечного сечения столбчатого элемента и глубина канавки в нем варьируются в тензодатчиках разной мощности, чтобы обеспечить примерно одинаковый выходной сигнал мВ/В для различных нагрузок от нуля до полной.

Технические характеристики модели ELC-30S
Диапазон (кН)/внутренний диаметр (мм) 200/40, 500/52, 1000/78, 1000/105, 1500/85, 1500/130, 2000/105, 2000/155, указать
Вместимость за пределы диапазона 120%
Точность калибровки ± 0.25 % полной шкалы
Нелинейность ± 1 % полной шкалы
Температурный предел от -20° до 80°С
Кабельное соединение Шестиштырьковое уплотнение стекло-металл

Тензодатчик модели ELC-30S-H Тип датчика с центральным отверстием/анкерным болтом Тензодатчик

Тензодатчик используется для определения нагрузки в анкерных болтах, оттяжках, фундаментных анкерах, тросах или распорках в зависимости от применения. Модель Encardio-rite ELC-30SH также используется для измерения сжимающей нагрузки между структурными элементами, т.е.е. тоннельные опоры или на стыке между балкой и вершиной свайной стойки.

Модель Encardio-rite ELC-30S-H представляет собой прецизионный тензодатчик большой емкости с центральным цилиндрическим отверстием. Он специально разработан для применения в гражданском строительстве. Он доступен с грузоподъемностью от 3500 кН до 10000 кН.

Принцип работы модели ELC-30S-H

Тензодатчик с центральным отверстием состоит из цилиндра из высокопрочной мартенситной нержавеющей стали. Обычно в нем используются восемь тензодатчиков сопротивления на 350 Ом, соединенных проводами для формирования моста на 700 Ом для нагрузки 3500 кН и 5000 кН.Для мощностей выше 5000 кН шестнадцать тензорезисторов на 350 Ом используются для формирования моста на 1400 Ом.

Чтобы свести к минимуму влияние неравномерной и внецентренной нагрузки, тензорезисторы расположены на равном расстоянии друг от друга по окружности. Нагрузку, приложенную к ячейке, можно измерить с помощью любого стандартного цифрового считывающего устройства, подходящего для применения в тензорезисторах.

Площадь поперечного сечения элемента варьируется в тензодатчиках разной мощности, чтобы обеспечить приблизительно одинаковый выходной сигнал в милливольтах при изменении нагрузки от нуля до полной.


Характеристики тензодатчика модели ELC-30S-H
Диапазон (кН)/внутренний диаметр (мм) 3500/185, 5000/202, 7500/227, 10000/210, указать
Вместимость за пределы диапазона 120%
Нелинейность ± 1 % полной шкалы (доступно ± 0,5 % полной шкалы)
Выход 1,5 мВ/В ± 20 %
Возбуждение 10 В пост. тока (макс. 20 В пост. тока)
Температурный предел от -20° до 80°С
Кабельное соединение Четырехжильные экранированные длиной 5 м, указать

Модель ELC-31V Вибропровод Гидравлический датчик нагрузки с центральным отверстием и анкерным болтом

Encardio-rite Model ELC-31V представляет собой прецизионный тензодатчик с вибрирующим проводом и гидравлическим центральным отверстием, специально разработанный для применения в гражданском строительстве.Он заполнен жидкостью и изготовлен из нержавеющей стали. Он доступен с грузоподъемностью от 250 кН до 2000 кН.

Принцип работы модели ELC-31V

Датчик веса с вибрационной проволокой модели ELC-31V состоит из чувствительной нажимной прокладки, которая образована путем соединения двух очень жестких стальных дисков по их периферии. Пространство внутри клетки заполнено деаэрированной жидкостью. Когда к ячейке прикладывается нагрузка, давление на жидкость меняется.

Это изменение давления жидкости используется для записи изменения нагрузки, прикладываемой к ячейке.Нагрузка распределяется равномерно по площади загрузки ячейки с помощью толстой распределительной пластины. Пластины распределения нагрузки можно использовать как над, так и под датчиком тензодатчика, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки на датчик.

Нижние пластины для распределения нагрузки не требуются, если в предлагаемую схему установки включена подходящая несущая пластина.

Давление в тензодатчике измеряется датчиком давления с вибрирующей проволокой. Датчик давления с вибрационной проволокой имеет конструкцию из нержавеющей стали и включает в себя новейшую технологию вибрационной проволоки для обеспечения электрических показаний.Предусмотрено уплотнение стекло-металл для легкого подключения кабеля.

Данные датчика давления с вибрирующей проволокой могут быть считаны регистратором данных считывания модели EDI-51V. Данные также могут быть удаленно считаны с помощью автоматической системы сбора данных модели ЭДАС-10.

Технические характеристики модели ELC-31V
Диапазон (кН)/внутренний диаметр (мм) 250/35, 500/52, 750/78, 1000/105, 2000/130, 2500/0
Перегрузка 110 % полной шкалы
Точность калибровки ± 1 % полной шкалы
Нелинейность ± 2 % полной шкалы от 10 % до полного диапазона
Температурный предел от -10° до 50°С
Температурный эффект ± 0.06% FS/o C
Термистор YSI 44005 или эквивалент

Весоизмерительная ячейка с центральным отверстием и анкерным болтом, модель ELC-32V

Encardio-rite Model ELC-32V представляет собой прецизионный тензодатчик с центральным цилиндрическим отверстием. Он специально разработан для применения в гражданском строительстве.

Предлагается с усилием от 250 кН до 3500 кН. Тензодатчики с более высокой пропускной способностью и датчики с внутренним диаметром, отличным от стандартного указанного диапазона, доступны по запросу.

Принцип работы модели ELC-32V

Тензодатчик с центральным отверстием представляет собой цилиндр из высокопрочной мартенситной нержавеющей стали. Обычно в нем используются три тензорезистора с вибрирующей проволокой, установленные под углом 120° друг к другу, чтобы свести к минимуму влияние неравномерной и эксцентричной нагрузки.

Нагрузка, приложенная к ячейке, измеряется отдельно тензорезисторами с вибрирующим проводом с использованием цифрового считывающего устройства Encardio-rite модели EDI-51V для тензодатчиков с вибрирующим проводом. Берется среднее из трех показаний.

В качестве альтернативы тензодатчик можно подключить к системе сбора данных Encardio-rite модели EDAS-10 для непрерывного мониторинга. При необходимости весоизмерительная ячейка может быть оснащена четырьмя или шестью тензорезисторами с вибрирующей проволокой.

Технические характеристики тензодатчика модели ELC-32V
Диапазон (кН)/внутренний диаметр (мм) 250/27, 500/52, 1000/78, 1500/102, 2000/127, 2000/152, указать (сплошной тензодатчик доступен по запросу)
Перегрузка 150 %
Точность калибровки ± 0.25 % полной шкалы
Нелинейность ± 1 % полной шкалы
Температурный предел от -20° до 80°С
Термистор YSI 44005 или эквивалент
Кабель Шесть жил экранированных длиной 5 м; указать

Пневматический тензодатчик

Пневматические тензодатчики

сконструированы таким образом, что балансировочное давление регулируется ими автоматически. Работа пневматического тензодатчика основана на следующей концепции.
Когда давление воздуха подается на один конец диафрагмы, оно выходит через другой конец/сопло в нижней части. Манометр, прикрепленный к датчику тензодатчика, измеряет давление внутри датчика. Отклонение диафрагмы изменяет поток воздуха через сопло, а также давление внутри камеры или диафрагмы.

Пьезоэлектрический тензодатчик

Пьезоэлектрические тензодатчики работают по тому же принципу, что и тензометрические тензодатчики, но выходное напряжение генерируется пьезоэлектрическим материалом, который пропорционален деформации тензодатчика.

Пьезоэлектрические тензодатчики находят свое применение в областях динамического нагружения, где тензометрические тензодатчики часто выходят из строя при высоких циклах динамической нагрузки. Пьезоэлектрический эффект является динамическим, что означает, что электрический выход датчика представляет собой нестатическую импульсную функцию. Выходное напряжение полезно только тогда, когда приложенная сила или деформация меняются, и не измеряет статические значения.

Давайте рассмотрим преимущества и недостатки пьезоэлектрических тензодатчиков. Некоторые из плюсов заключаются в том, что они компактны по размеру и, следовательно, чрезвычайно просты в обращении.Они также имеют хорошую частотную характеристику и прочную конструкцию для тяжелых условий эксплуатации. С другой стороны, он имеет высокую температурную чувствительность и не подходит для статических условий.

Преимущества тензодатчика

  1. Тензодатчики имеют прочную и прочную конструкцию, а также исключительную надежность и долговременную стабильность
  2. Они специально разработаны для работы в суровых промышленных условиях.
  3. Тензодатчики
  4. имеют температурную компенсацию.
  5. Имеют стабильную систему без движущихся частей и звеньев.
  6. Некоторые из них имеют несколько встроенных тензорезисторов для уменьшения эффекта позиционирования.
  7. С тензодатчиками можно использовать любое стандартное тензометрическое мостовое измерительное устройство.
  8. Весоизмерительные датчики имеют незначительное влияние боковой и эксцентричной нагрузки

Применение тензодатчиков

Применение тензодатчиков включает:

  1. Для определения нагрузки в анкерных болтах, оттяжках, фундаментных анкерах, тросах или распорках.
  2. Контрольные испытания и долгосрочный мониторинг производительности различных видов анкерных систем.
  3. Измерение сжимающей нагрузки между элементами конструкции, т. е. опорами туннеля, или на стыке между балкой и вершиной свайной стойки.
  4. Широко используется для корреляции данных, полученных от скважинных экстензометров.
  5. Для определения нагрузки при экспериментальных исследованиях, испытании свай и измерении напора горных пород.
  6. Измерение сжимающей нагрузки между элементами конструкции.
  7. Измерение сжимающей нагрузки и осевых усилий в стойках.
  8. Нагрузочные испытания свай.
  9. Определение конвергенции кровли подземных выработок.

Часто задаваемые вопросы

1. Насколько точны тензодатчики?

%RO (выходная скорость) всех тензодатчиков, которые есть у Encardio-Rite, указан в их спецификациях. Точность датчика тензодатчика определяется его %RO. Если тензодатчик весом 10 000 кг имеет погрешность ± 0.5% RO, это означает, что наилучшее разрешение тензодатчика будет ± 50 кг

2. Что такое чувствительность тензодатчика?

Весоизмерительная ячейка Чувствительность является очень важным фактором для прибора. Чувствительность 3 мВ/В означает, что тензодатчик выдает выходной сигнал 3 мВ при номинальном усилии, когда входное напряжение равно 1 В.

3. Что такое калибровка тензодатчика?

Со временем тензодатчики стареют и смещаются. Следовательно, необходимо регулярно калибровать их.Сравнение фактических выходных данных тензодатчика с испытательными нагрузками называется калибровкой.

4. В чем разница между тензодатчиком и тензодатчиком?

Тензодатчик представляет собой отдельный преобразователь, используемый для преобразования механической деформации в считываемый электрический выходной сигнал. Принимая во внимание, что тензодатчик состоит из набора тензодатчиков, которые преобразуют механическую нагрузку в считываемые единицы.

5. Что такое основная ось?

Ось, вдоль которой весоизмерительный датчик рассчитан на нагрузку, называется основной осью.

6. Что такое осевая нагрузка?

Это нагрузка, приложенная вдоль основной оси.

7. Что такое нелинейность?

Разница между выходной мощностью при определенной нагрузке и соответствующей точкой на прямой, проведенной между минимальной и максимальной нагрузками, называется нелинейностью. Обычно выражается в единицах %FS.

8. Что такое неповторяемость?

Максимальная разница между выходными показаниями при повторяющихся нагрузках при сохранении идентичных условий окружающей среды называется неповторяемостью.Это было все о тензодатчиках и их различных типах. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь комментировать ниже.

Принципы работы тензодатчика сжатия производства…

Принцип работы

Тензодатчики сжатия, как и все другие современные тензодатчики, по существу представляют собой преобразователи, преобразующие силу или вес в электрический сигнал. Они делают это с помощью тензодатчиков, прикрепленных к корпусу тензодатчика. При сжимающей нагрузке корпус тензодатчика слегка деформируется.Это определяется тензорезисторами, которые деформируются вместе с корпусом, что приводит к изменению напряжения. Этот сигнал напряжения пропорционален начальной силе или весу и, таким образом, может использоваться для его расчета.

Дизайн

Классическим примером тензодатчика сжатия является тензодатчик колонного или канистрового типа. Обычно это устройства цилиндрической формы с монтажной поверхностью на верхнем и нижнем концах. Внутри находится центральный стержень или колонна, выполняющая роль несущего элемента.К поверхности этой колонны прикреплены тензометрические датчики, ориентированные таким образом, чтобы обнаруживать деформации, возникающие под нагрузкой. Обычно тензодатчик заключен во внешнюю оболочку для защиты и изоляции внутренних элементов от окружающей среды. Многие из них герметично закрыты для использования в суровых или опасных условиях.

Эти тензодатчики представляют собой надежные и точные решения, подходящие для приложений, включающих статическое взвешивание с высокой пропускной способностью. Очень важно, чтобы ячейки были правильно выровнены во время установки, чтобы обеспечить точные показания.Обычно это достигается путем соединения их с помощью специально разработанного крепежного оборудования.

Другие распространенные конструкции датчиков нагрузки на сжатие включают датчики нагрузки в форме пуговиц, которые компактны и имеют низкий профиль и часто используются в приложениях для испытаний и измерений. Кроме того, сквозные или кольцевые тензодатчики имеют центральное отверстие, через которое можно пропустить устройство. Примером такого применения является система мониторинга насосов в нефтегазовой отрасли.

Flintec Products

Компания Flintec предлагает несколько различных датчиков нагрузки на сжатие, подходящих как для больших, так и для малых объемов заказов.Вся наша продукция полностью производится нами, что гарантирует высокое качество материалов и отличное качество сборки. Если вам нужно что-то уникальное, мы можем помочь вам с индивидуальным решением. В рамках предлагаемых нами услуг наши возможности включают в себя механическое проектирование, разработку электрооборудования и программного обеспечения, испытания и калибровку, нормативно-правовое и сертификационное управление, а также проекты, полностью управляемые проектами.

Что такое тензодатчик | Принцип работы тензодатчика

Что такое тензодатчик?

Тензодатчик – это преобразователь, который преобразует силу в измеримую выходную электрическую мощность.

Типы тензодатчиков

1. В зависимости от типа генерируемого выходного сигнала

  • Электрический тензодатчик (тензометрический тензодатчик)
  • Гидравлический тензодатчик
  • Пневматический тензодатчик

2. По способу определения веса

  • Ножницы
  • Гибка
  • Напряжение
  • Сжатие и т. д.

Электрические весоизмерительные датчики | Тензодатчики нагрузки   Тензодатчик

преобразует нагрузку или силу, воздействующую на них, в электрические сигналы.Тензодатчики обеспечивают точность от 0,03% до 0,25% полной шкалы и подходят практически для всех промышленных применений.

Принцип тензодатчика

Когда стальной цилиндр подвергается воздействию силы, его размеры изменяются. На этом цилиндре, если тензорезисторы приклеены, тензорезистор также растягивается или сжимается, вызывая изменение его длины и диаметра. Это изменение размеров тензорезистора приводит к изменению его сопротивления.

Сопротивление = (константа пропорциональности x длина) / площадь.

Это изменение сопротивления или выходного напряжения тензодатчика становится мерой приложенной силы.

Конструкция тензодатчика

Основные части тензодатчика представляют собой стальной цилиндр, на котором установлены четыре одинаковых тензодатчика и расположены в виде моста Уитстона. Из четырех тензорезисторов два (R1 и R4) устанавливаются вдоль направления приложенной нагрузки (вертикальные тензорезисторы).Два других тензорезистора (горизонтальные датчики R2 и R3) установлены по окружности под прямым углом к ​​датчикам R1 и R4.

Как работает тензодатчик?

Чемодан 1

Когда на стальной цилиндр не действует нагрузка (сила), все четыре тензорезистора будут иметь одинаковое сопротивление. Поскольку клеммы N и P имеют одинаковый потенциал, мост из пшеничного камня уравновешен, и, следовательно, выходное напряжение будет равно нулю.

Чемодан 2

Теперь к стальному цилиндру приложена измеряемая нагрузка (сила) (скажем, сила сжатия).Из-за этого вертикальные датчики R1 и R4 будут подвергаться сжатию и, следовательно, будет уменьшаться сопротивление. В то же время горизонтальные датчики R2 и R3 будут испытывать растяжение и сопротивление будет увеличиваться. Таким образом, при растяжении сопротивление различных датчиков изменяется.

Теперь клеммы N и P будут иметь разный потенциал, а изменение выходного напряжения из-за приложенной нагрузки (силы) станет мерой приложенной силы нагрузки при калибровке.

Гидравлические датчики веса  

Это силовые уравновешивающие устройства, измеряющие вес как изменение давления внутренней заполняющей жидкости.

При воздействии силы на жидкую среду, находящуюся в замкнутом пространстве, давление жидкости увеличивается. Это увеличение жидкости пропорционально приложенной силе. Следовательно, мера увеличения давления жидкости становится мерой приложенной силы при калибровке.

Типичные применения гидравлических тензодатчиков включают взвешивание резервуаров, бункеров и бункеров.

Пневматические тензодатчики  

Они также работают по принципу баланса сил.Сила прикладывается к одной стороне диафрагмы из гибкого материала и уравновешивается пневматическим давлением с другой стороны. Противодействующее давление пропорционально силе и отображается на шкале давления.

Пневматические тензодатчики часто используются для измерения относительно небольших грузов в отраслях, где чистота и безопасность имеют первостепенное значение.

К преимуществам весоизмерительных ячеек этого типа относится их взрывобезопасность и нечувствительность к колебаниям температуры.Кроме того, они не содержат жидкостей, которые могут загрязнить процесс в случае разрыва диафрагмы.

Недостатки включают относительно низкую скорость отклика и потребность в чистом, сухом и регулируемом воздухе или азоте.

РОДСТВЕННЫЕ ПОИСКИ:

Мостовые весы или автомобильные весы, конвейерные весы или конвейерные весы

Типы тензодатчиков и принцип их работы

Что такое тензодатчики и как они работают?

Проще говоря, тензодатчики — это датчики, используемые для преобразования нагрузки или усилия в измеримый электронный сигнал .Как только к весам прикладывается нагрузка или сила, электронный сигнал от тензодатчика передается на удаленный компьютер. Там сигнал отслеживает или записывает деформацию, давление или нагрузку на объект или силу.

Поскольку датчики нагрузки преобразуют нагрузку или усилие, они играют важную роль в индустрии взвешивания и используются везде, где жизненно важны точные измерения веса. Будь то продуктовый магазин, дорожная станция взвешивания или датчик натяжения, все электронные весы и весы, которые можно найти где угодно, имеют какой-либо тип тензодатчика.

Конструкции тензодатчиков не используются полностью для электронных весов. Они различаются по способу передачи сигнала:

  • Гидравлический
  • Пневматический
  • Электрический

Чувствительность тензодатчика и способ определения веса также могут варьироваться в зависимости от сжатия, растяжения, изгиба и т. д. При этом наиболее часто используются тензометрические датчики с точностью от 0,03% до 0,25% от полной шкалы. Они встречаются почти во всех типах промышленного применения, где требуются тензодатчики.

Тензодатчик

Тензодатчики

являются наиболее распространенными и широко используемыми тензодатчиками. Когда к тензодатчику прилагается вес, датчики преобразуют действующую на них нагрузку в электрические сигналы. Деформация тензодатчика деформируется пропорционально нагрузке, воздействующей на него при сжатии или растяжении. Создается аналоговый электрический сигнал, который затем преобразуется в цифровой формат для контроля веса или силы. Размеры находятся в пределах нескольких тысячных дюймов.Точность является одной из основных причин, по которой другие типы тензодатчиков выходят из употребления. Сегодня термин тензодатчик обычно относится к «тензометрическому тензодатчику», если не указано иное.

Тензодатчики

обладают рядом преимуществ по сравнению с другими тензодатчиками, главным образом, высокоточными, точными и линейными измерениями. На них также не влияют изменения температуры, они служат дольше, поскольку имеют меньше движущихся частей, обычно меньше по размеру, чем другие типы тензодатчиков, и обладают превосходной усталостной прочностью.

Гидравлический

Гидравлические тензодатчики используют обычное поршневое и цилиндрическое устройство, которое передает изменение давления. Это метод силового баланса, действующий при изменении внутреннего давления заполняющей жидкости. Всякий раз, когда к гидравлической системе прикладывается сила или нагрузка, она сжимает внутреннюю заполняющую жидкость внутри камеры устройства. Давление гидравлической жидкости повышается или понижается в зависимости от того, увеличивается или уменьшается прилагаемая сила. Давление можно измерять локально или передавать для дистанционного считывания и управления.При правильной установке гидравлические тензодатчики могут быть откалиброваны с точностью до 0,25 % полной шкалы. Поскольку датчики с гидравлическими тензодатчиками не имеют электрических компонентов, они часто используются в опасных условиях.

Пневматический

Принцип силового баланса также используется в пневматических тензодатчиках. Они могут обеспечить более высокую точность, чем гидравлические устройства, за счет использования нескольких демпфирующих камер. Конструкции могут различаться для разных целей, но пневматические тензодатчики часто используются для приложений, требующих измерения относительно небольших весов.Вы найдете пневматические тензодатчики в тех средах, где чистота и безопасность имеют первостепенное значение. Они работают при любых температурах и условиях, и, поскольку это не гидравлическая система, в случае разрыва камеры никакие жидкости не будут вытекать, чтобы загрязнить конкретную окружающую среду. Для эффективной работы пневматическим тензодатчикам требуется чистый, сухой, отрегулированный воздух или азот.

Основы тензометрических тензодатчиков: определение и принципы работы

Многие промышленные весы используют тензометрические тензодатчики для точных измерений.Фактически, они являются стандартом для случаев, когда сила прикладывается к весу, а затем преобразуется в электрическую энергию. Вот почему операторы весов могут устранять неполадки, если они знают основы тензодатчиков. Если вы знаете принцип работы и то, что отличает тензодатчик от других тензодатчиков, то вы можете понять, как сделать ремонт, когда они попадают в беду.

Что такое тензодатчик нагрузки?

Тензометрическая ячейка представляет собой ячейку, которая использует натяжение для получения достаточной механической энергии.Как правило, он состоит из проволоки, называемой тензодатчиком, и металлического корпуса, называемого пружинным элементом.

Этот металлический корпус обычно изготавливается из алюминия или нержавеющей стали, чтобы обеспечить необходимую гибкость и долговечность для более тяжелых продуктов. Мы не рекомендуем тела, содержащие титан, чугун, кремнезем или пластик, так как они дают менее точные результаты. Пружинный элемент меняет форму при приложении силы, что позволяет выполнить необходимое преобразование.Затем он вернет свою первоначальную форму, создавая сопротивление.

Как правило, тензодатчик представляет собой преобразователь, который преобразует изгиб, сдвиг, давление, растяжение или сжатие в электрическую энергию и отображает ее как единицу массы или крутящего момента. Эти четыре силы также называются механической энергией и возникают внутри весов, когда на них помещается предмет для взвешивания. Различные выходные сигналы применяются к различным типам тензодатчиков, которые также могут охватывать пневматические или гидравлические силы.

Тензорезистор назван в честь его структурного устройства, прикрепленного к крошечному корпусу, называемому держателем.Это тип фольгового датчика. Он состоит из проводов, расположенных в виде сетки. Этот паттерн становится очень чувствительным к изменениям механической силы и отвечает сопротивлением.

Типы тензорезисторов и их назначение

Тензорезисторы могут быть линейными или сдвиговыми. Это относится к тому, как провода расположены вдоль тела. Углы будут влиять на тип измерения, которое может обрабатывать тензодатчик, в частности, в отношении двухосного напряжения или различных сил.

В линейных тензодатчиках провода располагаются параллельно краям корпуса основного датчика. Они воспринимают изгибающие и осевые силы, когда последние приложены к тензодатчику.

Более того, тензодатчики могут иметь несколько тензодатчиков для повышения точности. Их можно выровнять под разными углами или расположить параллельно друг другу. Количество сеток будет учитываться при наилучшем использовании измерения рассматриваемой силы, а также уровня чувствительности.

Ячейка с одним тензодатчиком называется четвертью моста.Когда есть два тензорезистора, это называется полумост. Вы часто будете видеть их в прецизионных тензодатчиках для производства. Эти полумостовые датчики используются в условиях, когда ширина моста ограничена.

Тензодатчик с тремя сетками называется розетками. Вы часто будете видеть их расположенными в различных степенях 45, 90 или 180 в некоторых случаях и 0, 60 и 120 в других. Они измеряют двухосные напряжения, когда у вас нет принципиальных направлений.

Двойные линейные тензометрические ячейки являются одним из примеров, в которых параллельные провода расположены в двух сетках вместо одной.Они используются для измерения изгиба балки для точности.

Датчики поперечной деформации, напротив, располагаются под углом 45 градусов к сторонам датчика. По этой причине другим термином для них являются V-образные клетки. Они специализируются на обработке чистой силы с двумя тензодатчиками для них, а также на работе с торсионами.

90-градусные тензорезисторы, также называемые Т-образными розетками, используются для измерения натяжения и сжатия стержней. Они также анализируют двухосные напряженные состояния при наличии главных направлений.

Тензодатчики растяжения и сжатия различаются тем, как их тензодатчики реагируют на сопротивление. Когда тензорезистор сталкивается с напряжением, он удлиняется и становится тоньше. Это увеличивает величину сопротивления. Напротив, когда тензодатчик подвергается сжатию, он укорачивается и становится толще.

Улучшите показатели растяжения и сжатия с помощью весов Arlyn

Компания Arlyn Scales потратила годы на то, чтобы оснастить наши промышленные и производственные весы тензодатчиками, предназначенными для работы с размещаемым вами весом.Мы изучаем новейшие технологии для внедрения в наше оборудование, чтобы гарантировать, что оно может работать в любой среде или с любыми требованиями. Тензометрические тензодатчики — одна из наших специализаций в области промышленных весов.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу с тензодатчиками и весами, разработанными для обеспечения точности и аккуратности. Весы Arlyn зафиксируют и загрузят поддоны для взвешивания с помощью новейших тензодатчиков, разработанных для деловых целей. Давайте добавим в вашу жизнь эластичность при нагрузке и обучим вас принципам работы тензодатчиков.

Что такое тензодатчик? – KUBOTA GRAVIMETRIC FEEDER

Весоизмерительная ячейка представляет собой датчик взвешивания, который выдает электронный сигнал, который преобразуется в зависимости от нагрузки (Н: Ньютон = сила). Весоизмерительная ячейка встроена в гравиметрический питатель и весы, которые обычно используются для измерения веса. Это называется индикатором или контроллером, который показывает вес (кг и т. д.), преобразованный из электронного сигнала.

В случае гравиметрического питателя, в популярном случае, тензодатчик размещается внутри платформы гравиметрического питателя, которая взвешивает всю часть питателя, включая бункер, редуктор, шнековую часть и т. д.Тензодатчик определяет вес загружаемого материала по потере веса. Весоизмерительная ячейка, как дозатор потери веса, действительно является одним из наиболее важных ключевых компонентов гравиметрического дозатора. В этой статье мы объясняем основные технологии и типы тензодатчиков.

(1) Весоизмерительная ячейка с сопротивлением электронной проводки

Вообще говоря, то, что называется тензодатчиком, означает тензодатчик с электронным сопротивлением проводки. Тензодатчик Kubota также использует этот тип электронной проводки. Его еще называют тензодатчиком.

(a) Принцип определения веса электронного тензодатчика сопротивления проводки

Металл лишь немного трансформируется при загрузке. Это преобразование преобразуется в значение веса. В частности, тензодатчик прикреплен к металлу, который называется элементом (пожалуйста, смотрите рисунок ниже). Тензорезистор трансформируется в соответствии с перенапряжением металла, величина электронного сопротивления изменяется за счет увеличения или уменьшения электронного сопротивления. Например, когда линия сопротивления натянута, тензорезистор также напрягается, а электронное сопротивление увеличивается за счет уменьшения площади поперечного сечения.Значение веса рассчитывается путем обнаружения изменения электронного сопротивления через электронную схему.

(b) Характеристика динамометрического датчика с электронным сопротивлением

Тензодатчик с электронным сопротивлением имеет следующие характеристики.

  1. Простая структура, возможность измерения с относительно высоким разрешением
  2. Охватывает широкий диапазон значения веса от сотен граммов до тысячи килограммов, что зависит от формы и размера элемента
  3. Небольшой и легкий вес по сравнению с другими методами определения веса
  4. Прочный и простой в обращении

(2) Аналоговый датчик веса и цифровой датчик веса

Существует два типа тензодатчиков с электронным подключением: аналоговый тип и цифровой тип.

(a) Что такое аналоговый тензодатчик?

Аналоговый тензодатчик

выдает аналоговый сигнал (очень маленькое электронное напряжение) по кабелю и преобразует его в цифровой с помощью индикатора. Существуют следующие три фактора, при которых тензодатчик аналогового типа может вызвать ошибку.

  1. Индикатор и кабель могут стать причиной ошибки помимо тензодатчика. (При замене троса и/или индикатора в ходе работ по техническому обслуживанию или ремонту необходима регулировка с помощью контрольного веса.)
  2. Температура окружающей среды влияет на каждый элемент тензодатчика, кабеля и индикатора.
  3. На аналоговый сигнал влияет шум при его передаче от тензодатчика к индикатору, поскольку сигнал имеет очень низкое напряжение от нескольких мкВ до мВ.

Эти проблемы решаются с помощью цифрового тензодатчика, упомянутого ниже.

(b) Что такое цифровой тензодатчик?

Цифровой тензодатчик

преобразует аналоговый сигнал в цифровой с помощью тензодатчика. И он автоматически регулирует ошибку вывода, вызванную изменением температуры, потому что датчик температуры встроен внутри.То есть цифровые тензодатчики имеют следующие преимущества

  1. На значение массы не влияет замена индикатора, кабеля при проведении ремонтных и профилактических работ. И подгонка пробным весом не нужна. Это экономит время и деньги на ремонт.
  2. Стабильное взвешивание возможно, поскольку цифровой датчик веса не зависит от изменения температуры. Цифровой тензодатчик выводит цифровой сигнал данных о весе, который внутренне регулируется в соответствии с изменением температуры.
  3. Очень мало влияния на шум, так как цифровой датчик веса использует цифровой сигнал с несколькими В.
  4. Кроме того, поскольку цифровой тензодатчик достиг макс. Внутреннее разрешение 419 миллионов позволяет контролировать значение веса с более высоким разрешением по сравнению с нашим обычным типом аналоговых тензодатчиков.

ОБЗОР

Тензодатчик является наиболее важным компонентом для измерения веса. Не будет преувеличением сказать, что качество тензодатчика напрямую влияет на качество гравиметрического питателя. Kubota — ведущая компания, первой в Японии разработавшая цифровой тензодатчик.У Kubota есть силы, которые разрабатывают и производят не только гравиметрический питатель, но и цифровой тензодатчик, который является ключевой технологией для гравиметрического питателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.