Датчики силы тензометрические: Тензометрические датчики силы — Компоненты и технологии

Содержание

Тензометрические датчики силы - Компоненты и технологии

Тензометрический датчик силы представляет собой гибкое тело, которое под влиянием действующей силы подвергается линейной деформации. На подходящих местах тела приклеены чувствительные элементы, так называемые тензометры. Тензометр — это резистивный элемент, электрическое сопротивление которого вследствие механической деформации (растяжения или сжатия) изменяет свое значение. Действующая сила, таким образом, способствует изменению электрического сопротивления. На датчике обычно расположены четыре тензометра, которые включены в мостовую систему для того, чтобы изменение сопротивления было можно легче определить.

По описанному принципу функционируют датчики с металлическими тензометрами. Существуют также иные принципы и типы датчиков, например датчики с полупроводниковыми тензометрами. Полупроводниковые тензометры изготавливают из кремния, поэтому их чувствительность значительно выше, чем у металлических. Однако они очень сильно зависят от температуры и поэтому используются только в специальных случаях.

На ином принципе работает пьезоэлектрический датчик силы. Он использует пьезоэлектрическое явление, то есть возникновение напряжения в кристалле при механическом усилии. С помощью пьезоэлектрического датчика измеряют динамические силы, а для измерения статических сил он не подходит.

Существуют и другие виды датчиков, например, вибрационные, гидравлические, электродинамические, магнитоупругие и т. п. Однако ни один из них не применяется так широко, как датчики с металлическими тензометрами, описанные в этой статье. Остальные датчики подходят только для решения специализированных задач, или они очень дороги. По сравнению с ними датчики силы с металлическими тензометрами универсальны: они пригодны для измерения как статических, так и динамических сил. К их преимуществам следует отнести:

  • хорошую точность;
  • простоту обработки выходного сигнала;
  • доступную цену.

Параметры тензометрических датчиков силы

Форма датчика

Для применения тензометров в конкретных случаях очень важен тип датчика, то есть его форма и возможности закрепления.

От формы датчика и материала, из которого он изготовлен, зависят такие параметры, как точность, величина перегрузки и т. п. Поэтому существуют разные типы датчиков, но обычно они являются модификациями нескольких основных типов, таких как мембранные, гибкие, колонные и др.

Диапазон измерения

Основным параметром тензометричес-кого датчика является его диапазон измерения, который можно повысить максимально на 30-50%. Более высокая перегрузка датчика, хоть и на краткое время, почти всегда ведет к его повреждению. Такой датчик уже нельзя исправить, поскольку при этом происходит нарушение структуры материала. Это необходимо всегда иметь в виду, применяя датчики в среде, где возможны биение и вибрации.

Чувствительность датчика

Важным параметром, особенно с точки зрения обработки выходного сигнала, является чувствительность датчика. Она измеряется в единицах мВ/В, и ее значения чаще всего находятся в пределах от 1 до 3. Например, если чувствительность датчика 2 мВ/В и датчик питается постоянным напряжением 10 В, то выходной сигнал датчика при полной нагрузке будет иметь значение: 2*10 = 20 мВ.

Это относительно низкое значение, поэтому сигнал обычно усиливается и только потом поступает на измерительный прибор или аналоговую карту в РС или PLC.

Температурные характеристики

С ростом или падением температуры изменяется как сигнал ненагруженного датчика (ошибка нуля), так и сигнал нагруженного датчика (ошибка чувствительности). Обе ошибки указываются в процентах диапазона.

Пусть датчик имеет ошибку нуля, например 0,01% FS/°C. Если он имеет чувствительность 2 мВ/В и питается напряжением в 10 В, то при изменении температуры на 20 °С сигнал ненагруженного датчика может измениться на (2*10)*0,01*20 = 0,04 мВ. Аналогично подсчитывается и ошибка чувствительности.

Точность датчика

У датчиков для измерения силы точность характеризуется с помощью класса точности, который указывает процентную ошибку датчика, относящуюся к его диапазону. Этот способ общеизвестный. Иначе рассчитывается точность датчиков, применяемых для взвешивания. У них точность указывается при помощи так называемого проверочного деления. Однако существует отношение между обоими способами. Например: датчик имеет точность, установленную при помощи проверочного деления, и это значение — 3000 делений (класс точности С3). В этом случае процентная погрешность (класс точности) будет: (1/(2*3000))*100 = ±0,017% FS.

Более подробную информацию об ошибках датчиков, предназначенных для взвешивания, можно найти в международных рекомендациях OIML R60.

Диапазон температуры

Часто приводятся даже три диапазона температуры: компенсированный, рабочий и для хранения. Компенсированный диапазон температуры соответствует диапазону, при котором производитель испытывал датчик, и поэтому все его параметры гарантированы. Рабочий диапазон температуры обычно больше компенсированного. Датчик и в этом диапазоне можно применять без риска его повреждения, но все параметры датчика уже не гарантируются. При диапазоне температуры хранения датчик применять не рекомендуется, так как может произойти его повреждение.

Иные параметры

Другими важными параметрами являются: входное сопротивление (с точки зрения обработки сигнала), изоляционное сопротивление (с точки зрения безопасности), степень защиты (с точки зрения условий труда) и т.

п.

Оценка сигнала из тензометрического датчика

Тензометрический датчик силы работает по принципу моста Уитстона (рис. 1), поэтому при подключении датчика поступаем так же, как и при резистивном мосте. Практически это значит, что необходимо обеспечить:

  • Питание датчика постоянным или переменным напряжением.
  • Усилить выходное напряжение от датчика (то есть напряжение по диагонали моста).

Рис. 1. Электрическое подключение тензометрического датчика силы

Указанные действия обеспечиваются при помощи преобразователей, которые содержат, кроме источника питания и усилителя, и другие контуры, например активный фильтр и преобразователь тока. Блок-схема преобразователя типа EMS170 представлена на рис. 2. Некоторые типы датчиков, например, ESM150, позволяют вложить преобразователь прямо в тело датчика. В таком случае на выходе датчика будет прямой стандартный сигнал напряжения или тока. Однако применение преобразователя не всегда обязательно.

На рынке присутствуют и цифровые электронные приборы, которые позволяют прямое подключение датчика, и обычно они бывают более точными.

Рис. 2. Блок-схема преобразователя для тензометрического датчика

Подключение нескольких датчиков

Задачу по подключению нескольких датчиков и их одновременной оценке решают часто. Примером может служить взвешивание резервуара, который стоит на трех опорах, и под каждой опорой размещен один датчик. В этом случае датчики подключаются параллельно (рис. 3). Необходимо, однако, обратить внимание на два условия:

  • Все датчики должны иметь одинаковую чувствительность.
  • Преобразователь или электрический прибор, к которым подключают датчик, должны поставлять достаточный ток.

Рис. 3. Параллельное подключение трех датчиков

Стандартный тензометрический датчик имеет сопротивление 350 Ом, при параллельном подключении трех датчиков сопротивление будет 117 Ом. При питании напряжением 10 В в датчики течет ток около 85 мA. При параллельном подключении датчиков общая нагрузка суммируется, а выходной сигнал сохранится. Например, если каждый датчик имеет диапазон измерения 100 Н, а чувствительность — 2 мВ/В, то общая система будет иметь диапазон измерения 300 Н, а чувствительность остается на уровне 2 мВ/В.

Типы тензометрических датчиков EMSYST

Тензометрические датчики фирмы EMSYST можно на основании параметров и цены характеризовать как датчики среднего класса. Они предназначены, прежде всего, для измерения сил разных промышленных машин.

Примером может быть определение отношения сила/путь, которое измеряется часто (автомобильные и авиационные амортизаторы, пружины, буферы и т. п.), или измерение сил на прессах и гидравлических агрегатах. Такие датчики можно применять и для технологического взвешивания.

Универсальные мембранные датчики EMS20,30, 40, 50, 60

Имеется в виду группа мембранных датчиков, которые работают по принципу деформации гибкой мембраны, этим определена и их форма. Они имеют простую конструкцию, универсальны в применении и выгодны по цене. Датчики этой группы имеют одинаковые метрологические параметры, они отличаются только способом закрепления. Например, EMS20 (рис. 4) закрепляется с помощью внешней резьбы, а EMS30 — внутренней. Датчики EMS40, EMS50 и EMS60 предназначены для измерения силы по отношению к подставке.

Рис. 4. Тензометрические датчики: а) EMS20; б) EMS30

Тензометрический датчик для испытаний EMS70

EMS70 (рис. 5) — кольцевой датчик силы сравнительно сложной конструкции. В него вложен двойной или тройной (в зависимости от диапазона) тензометрический мост, это гарантирует лучшие свойства, прежде всего, с точки зрения устойчивости по отношению к боковым силам. Он имеет широкий диапазон измеряемых сил (от 1 до 500 кН) и отличные метрологические свойства. Этот датчик успешно применяется, например, в автомобильной промышленности. По желанию заказчика уже была изготовлена версия датчика с диапазоном измерения 750 кН.

Рис. 5. Тензометрический датчик EMS70

Тензометрический датчик для испытаний EMS100

Характерные свойства тензометрического датчика силы EMS100 (рис. 6) — его высокая устойчивость к перегрузке и высокая точность при малых размерах. Этот тип датчиков отличается очень хорошими метрологическими свойствами.

Рис. 6. Тензометрический датчик EMS100

Тензометрический датчик для больших диапазонов EMS130

Датчик EMS130 (рис. 7) является новинкой фирмы ООО «EMSYST» и отличается тем, что обладает самым широким диапазоном измерений по сравнению со всеми другими датчиками, изготавливаемыми этой фирмой. EMS130 может измерять силу даже до 2000 кН (200 тонн). Он имеет колонную конструкцию, обычную при таких высоких перегрузках. Этот тип датчиков имеет худшие метрологические свойства, особенно это касается линейности. Для компенсации этих недостатков в датчике применен тройной тензометрический мост. В результате был разработан крепкий и устойчивый датчик с очень хорошими параметрами.

Рис. 7. Тензометрический датчик EMS130

Датчик с вложенным преобразователем EMS150

Тензометрический датчик силы EMS150 (рис. 8) также имеет крепкую и устойчивую конструкцию. Он предназначен для применения в промышленности. EMS150 отличается высокой точностью. Датчик силы EMS150 можно использовать и в качестве эталонного измерительного прибора. В датчик можно вложить электронный преобразователь, и тогда на выходе будет стандартный сигнал 0-10 В или 4-20 мА. Эти датчики успешно используют и для взвешивания резервуаров.

Рис. 8. Тензометрический датчик EMS150

Специальные тензометрические датчики

Фирма ООО «EMSYST» выпускает датчики в специальном исполнении по желанию заказчиков. Обычно такие датчики изготавливаются на базе некоторого стандартного типа, который потом дорабатывается в соответствии с требованиями клиента. В простых случаях, например, происходит только изменение резьбы или длины кабеля, но в более сложных случаях может быть разработан полностью новый датчик. Также возможно изменить некоторые параметры датчиков. Например, температурный диапазон (от 0 до +50 °С) может быть расширен до -40.. .+125 °С. На рис. 9 представлен специально разработанный датчик для измерения тяги в резиновой ленте. Другим интересным применением датчика является измерение силы в цапфах (рис. 10).

Рис. 9. Датчик тяги в резиновой ленте SN-MP2

Рис. 10. Измерительная цапфа

Следует отметить, что фирма EMSYST выпускает дополнительные принадлежности к этим изделиям (электронные приборы, механические части для вложения в датчики), например преобразователи для обеспечения питанием датчиков напряжением или током с возможностью присоединения от 1 до 4 датчиков.

Датчики силы: описание, применение, монтажные приспособления

Монтажные приспособления Применимые датчики силы
Нагрузочная площадка FA
Датчик силы сжатия
CLB-NA, CLA-NA, CLP-NB, CLG-NB, CLM-NB, CLU-NA, CLR-NAH
Универсальный датчик силы растяжения/сжатия
TCLN-NA, TCLB-NA, TCLA-NB, TCLP-NB, TCLK-NA, TCLZ-NA, TCLU-NA, TCLM-NB
Монтажный фланец FB
Датчик силы сжатия
CLB-NA, CLA-NA, CLP-NB, CLG-NB, CLM-NB, CLU-NA, CLR-NAH
Универсальный датчик силы растяжения/сжатия
TCLB-NA, TCLM-NB
Скользящая опора FC
Датчик силы сжатия
CLA-NA, CLP-NB, CLG-NB, CLM-NB, CLU-NA, CLR-NAH
Поворотное приспособление FD
Универсальный датчик силы растяжения/сжатия
TCLB-NA, TCLZ-NA TCLU-NA, TCLM-NB
Проушина FE
Универсальный датчик силы растяжения/сжатия
TCLN-NA, TCLB-NA, TCLA-NB, TCLA-NB, TCLP-NB, TCLK-NA, TCLZ-NA, TCLU-NA, TCLM-NB
Датчик силы растяжения
TLJ-NA
Рым-болт FF Универсальный датчик силы растяжения/сжатия TCLP-NB, TCLZ-NA, TCLU-NA, TCLM-NB
Нагрузочный болт FG Универсальный датчик силы растяжения/сжатия
TCLB-NA, TCLP-NB, TCLK-NA, TCLZ-NA, TCLU-NA, TCLM-NB
Скоба FH
Универсальный датчик силы растяжения/сжатия
TCLP-NB, TCLZ-NA, TCLU-NA, TCLM-NB
Датчик силы растяжения
TLP-NB

Тензометрические датчики силы | Kistler

Как работают тензометрические датчики силы?

Ниже описана работа датчика силы, основанного на тензометрическом принципе.

В датчике силы, работающем на тензометрическом принципе, для измерения приложенных статических и квазистатических сжимающих и растягивающих сил используются так называемые тензодатчики. С другой стороны, для измерения динамических сил, лучше подходит пьезоэлектрическая техника.

Электрическое сопротивление тензодатчика изменяется даже при самой малой деформации в продольном направлении. Используя измерительный контур с мостом Уитстона, это изменение можно измерять с очень высокой точностью и долговременной стабильностью измерений. В состав тензометрических датчиков силы входит металлический или пружинный измерительный элемент, на который наклеены четыре тензодатчика. Два из них, расположенные параллельно вектору действующей силы, используются для измерения изменения длины, а два другие, ориентированные в сторону от направления действия силы, используются для выявления утолщения или сужения измерительного элемента, происходящих под воздействием приложенной силы. Под действием приложенной силы два тензодатчика растягиваются, а два другие, прикрепленные под углом 90° — сжимаются. Выходные электрические сигналы измеряются путем усиления изменений, пропорциональных приложенной силе, и затем преобразуются в точное измеренное значение силы.

Использование датчиков силы, работающих на тензометрическом принципе, обеспечивает получение исключительно точных данных измерений и регистрацию даже самых малых сил без дрейфа нуля. Поэтому они особенно хорошо подходят для измерения статических и квазистатических сил при условии компенсации нежелательных воздействий окружающей среды, в частности, флуктуации температуры. Тензодатчик можно устанавливать несколькими способами в зависимости от требований варианта применения и диапазона силы.
Чем больше номинальное значение силы, тем большими должны быть размеры датчика силы. Это вытекает из соображений механики: для измерения малых сил используются менее жесткие пружинные элементы, имеющие меньший размер, чем те, которые используются для измерения бóльших сил.

Где применяются тензометрические датчики силы?

Тензометрические датчики силы используются во многих различных вариантах применения, в которых необходима долговечность и термостабильность. Как правило, датчики силы с тензометрическим принципом работы (измерительный контур с мостом Уитстона) можно использовать в широком диапазоне параметров окружающей среды; обычно при этом обеспечивается высокая точность и воспроизводимость характеристик.

К типичным областям применения датчиков этого типа относятся, в частности:

Тензометрический датчик - WIKA Россия

Компактный тензометрический датчик сжатия создавался с целью получения прибора для установки в условиях ограниченного монтажного пространства, в зависимости от номинальной нагрузки они имеют высоту лишь от 3 мм до 7 мм и массу от 1 г до 10 г (от 9 г до 18 г вместе с кабелем). Данные приборы используются для определения силы сжатия в самых разнообразных применениях и подходят для статических и динамических измерений, например, в лабораториях и на испытательных полигонах.

Наличие сферического сегмента (шарообразная форма точки приложения силы) облегчает приложение силы. Обычно тензометрический датчик сжатия устанавливается в горизонтальном или вертикальном положении. Крепление выполняется с использованием клея или силикона. Тензометрический датчик сжатия имеет брызгозащищенную конструкцию и надежно работает даже жестких условиях эксплуатации.

Тензометрический датчик сжатия с пылевлагозащитой IP65 выпускается для номинальных нагрузок от 0,5 Н до 5 кН. Тензометрический датчик изготавливается из нержавеющей стали, опционально имеется электрический разъем. Диапазоны измерения от 0 ... 0,5 Н до 0 ... 5000 Н.

Тензометрический датчик сжатия F1222 используется, например, в упаковочных машинах. Одним из примеров является упаковка лекарств в фармацевтической промышленности. В данном применении необходимо управлять и измерять силы с высокой точностью. При измерении силы необходимо учитывать многочисленные требования, такие как строгие санитарные нормы, высокие температуры и большие объемы выпуска.  Тензометрический датчик сжатия модели F1222 удовлетворяет всем требованиям.

Другой областью применения является измерение соединяющих усилий и методы испытания. В данном случае преобразователи силы данной серии используются, например, для измерения силы зажима.

Примечание
Для предотвращения перегрузки желательно выполнять электрическое подключение тензодатчика в процессе установки, непрерывно контролируя измеренное значение. Тензометрический датчик следует устанавливать только на плоской, ровной и твердой поверхности. Сила к тензодатчику прикладывается в зоне сферической части, вертикально по оси тензодатчика.

Тензометрический датчик имеет следующие опции

Тензометрический датчик - Tenzorez

Тензометрический датчик веса или, как его ещё называют — тензодатчик веса — это датчик, который обладает способностью преобразовывать величину возможных и существующих деформаций в удобные для измерения сигналы, как правило, электрического характера.

На сегодняшний день существует много способов измерения деформаций – это и тензорезистивный способ, оптико-поляризационный, волоконно-оптический, однако, простое считывание показаний деформации с линейки механического типа тензодатчика является наиболее простым и доступным способом получения необходимой информации.

Примечательно, что и среди электронных тензодатчиков, наибольшей популярностью пользуются тензорезистивные датчики, которые представляют собой упругую специальную конструкцию, на которой закреплён тензорезистор и другие вспомогательные детали. После проведения калибровки, а также по измерениям показателей изменения сопротивления такого тензорезистора всегда можно вычислить степень и показатель деформации, которые всегда будут пропорциональны силе, которая прикладывается к данной конструкции.

Существуют разные типы датчиков:

  • датчики силы (измеряет усилия и нагрузки)
  • датчики давления (измерение давления в различных средах)
  • акселерометры (датчик ускорения)
  • датчики перемещения
  • датчики крутящего момента

Наиболее типичным применением тензодатчиков являются весы. В зависимости от конструкции грузоприёмной платформы, применяются тензодатчики различного типа:

Конструкция резистивного тензодатчика представляет собой упругий элемент, на котором зафиксирован тензорезистор. Под действием силы (веса груза) происходит деформация упругого элемента вместе с тензорезистором. В результате изменения сопротивления тензорезистора, можно судить о силе воздействия на датчик, а следовательно, и о весе груза.

Принцип измерения веса при помощи тензодатчиков основан на уравновешивании массы взвешиваемого груза с упругой механической силой тензодатчиков и последующего преобразования этой силы в электрический сигнал для последующей обработки.

По сравнению с механическими весами, тензометрическое оборудования обладает следующими преимуществами:

    — более высокая точность измерений;
    — весовые системы на тензодатчиках имеют меньшие размеры;
    — расширенные функциональные возможности;
    — удобство эксплуатации;
    — автоматизация процесса взвешивания на каждом этапе.

Тензорезисторные датчики силы разработаны с учетом требований современного производства. Датчики силы способны выдерживать значительные нагрузки в течение долго срока эксплуатации, что обеспечивает высококачественную и надежную работу весо- и силоизмерительных систем. В ассортименте представлен обширный типоряд тензометрических датчиков с пределами взвешивания от 5 кг до 100 тонн для измерения различных типов нагрузки. Качество, надежность, технические характеристики и габаритные размеры датчиков веса соответствуют общепринятым стандартам, что позволяет выбрать из нашего ассортимента аналог тензодатчиков любых отечественных и мировых производителей.

Сила, тензометрия

Датчики для измерения силы натяжения и силы давления. Измерительные усилители для тензодатчиков.

Каталог продукции Haehne на русском языке


Haehne DA

Цифровой усилитель с выходными сигналами: Profinet, EtherNet/IP, Profibus, EtherCAT

Haehne DCX

Модульный цифровой измерительный усилитель

Haehne MV125

Измерительный усилитель в полевом корпусе

Haehne FCS

Ручной датчик для измерения силы сжатия в труднодоступных местах

Haehne RKS 01

Кольцевой плоский датчик силы растяжения и сжатия различных размеров A . .. F

Haehne DK0

Миниатюрный датчик силы сжатия

Haehne KMB

Компактный штыревой датчик измерения силы

Haehne BZH-A | BZV-A

Датчик натяжения полотна блочный из высокопрочного алюминия

Haehne ZAK

Датчик натяжения полотна втулочный

Haehne BZA

Датчик натяжения полотна фланцевый из высокопрочного алюминия

Haehne PRM

Портативная измерительная система с заданной геометрией угла и готовыми роликами.

Haehne ZAK-D

Датчик натяжения полотна втулочный с зажимом (легкий монтаж в стоячие валы)

Haehne DCM

Модульный цифровой измерительный усилитель

Haehne AME2

Усилитель для тензодатчиков для монтажа на DIN рейку

Haehne RKS 02

Кольцевой плоский тензодатчик для измерения больших сил

Haehne DK2M

Миниатюрный датчик силы сжатия со сферическим подшипником

Haehne KMB-A

Гибкий измерительный штыревой датчик силы со встроенным усилителем

Haehne BZH | BZHB

Прочный универсальный блочный датчик натяжения полотна

Haehne MEZ

Измерительный валик с установленными компактными датчиками для рулонов меньшего диаметра

Haehne BZN

Датчик натяжения полотна фланцевый очень прочной конструкции из нержавеющей стали

Haehne BZV-F

Очень плоский блочный датчик натяжения полотна из нержавеющей стали или высокопрочного алюминия

Haehne MAC 4.

0

Аналоговый усилитель - контроллер

Haehne DMA2

Измерительный усилитель с цифровой регулировкой

Haehne PAD2

Ручной мобильный измерительный усилитель для тензодатчиков

Haehne CTS 01

Кольцевой низкопрофильный тензодатчик плоской конструкции для измерения динамической и статической силы

Haehne DK2

Компактный датчик силы сжатия, основанный на принципе мембраны для меньших усилий

Haehne MES

Измерительный валик с внутренними датчиками натяжения

Haehne ZAD

Датчик силы сжатия/натяжения полотна втулочный

Haehne BZR5

Датчик натяжения полотна фланцевый до 25кН и диаметром до 80мм

Haehne CTS 02

Кольцевой плоский датчик силы растяжения и сжатия нечувствительный к эксцентрической нагрузке

Haehne MESA

Измерительный валик со встроенным датчиком силы и установленным усилителем

Haehne ZK2

Датчик силы растяжения и сжатия

Haehne BZH-K00

Очень компактный блочный датчик натяжения полотна

Haehne CA | CA-USB

Компактный кабельный усилитель для полевого монтажа

Haehne DK3

Датчик силы сжатия. Цилиндрическая конструкция

Haehne XYR

Датчик натяжения полотна фланцевый
Измерение по двум осям X и Y

Haehne BZH-K01 | K02

Торсионный блочный горизонтальный датчик натяжения полотна из нержавеющей стали или высокопрочного алюминия

Haehne EBZ

Экономичный датчик натяжения полотна фланцевый

Haehne Busbox-PS2

Усилитель Profibus для монтажа на DIN рейку

Haehne MV127

Измерительный усилитель в полевом корпусе с суммирующим устройством

Haehne DK4

Компактный тензодатчик для больших сил, основанный на принципе сжатия

Haehne MWF

Измерительный валик, консольный дизайн

Haehne BZV-K01 | K02

Торсионный блочный вертикальный датчик натяжения полотна из нержавеющей стали или высокопрочного алюминия

Haehne MV128

Аналоговый измерительный усилитель с аналоговым дисплеем

Haehne DK5

Датчик силы сжатия для применения в диапазоне меганьютонов

Haehne MWFM

Измерительный валик, консольный дизайн

Haehne BZL-A

Датчик натяжения полотна фланцевый в компактном корпусе

Haehne Busbox-D

Измерительный усилитель с интерфейсом Devicenet

Haehne BZH-K03

Очень надежный блочный горизонтальный датчик натяжения полотна для самых высоких требований к номинальному усилию и жесткости до 200 кН

Haehne PAM2

Предусилитель в алюминиевом корпусе для кабелей длиннее допустимого

Haehne MDL

Складной тензодатчик (для быстрой замены роликов) с горизонтальным или вертикальным направлением измерения

Haehne Busbox-C

Измерительный усилитель с интерфейсом CANopen

Haehne BZH-A01(02)

Прочный и экономичный горизонтальный датчик силы, изготовленный из алюминия

Haehne BZV-A01(02)

Прочный и экономичный вертикальный датчик силы, изготовленный из алюминия

METTLER TOLEDO Весы для лаборатории, производства и торговли

Измерительные приборы - это оборудование, используемое для точного определения различных параметров исследуемых объектов. Наша компания занимается ...

Измерительные приборы - это оборудование, используемое для точного определения различных параметров исследуемых объектов. Наша компания занимается производством и обслуживанием контрольно-измерительных приборов и весового оборудования для различных отраслей промышленности.

Предлагаем купить измерительные приборы для оптимизации технологических процессов, повышения производительности и снижения затрат. Точные инструменты позволят установить соответствие нормативным требованиям.

Мы осуществляем продажу измерительных приборов, предназначенных для исследовательской деятельности и научных разработок, производства продукции и контроля качества, логистики и розничной торговли. МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает следующие измерительные приборы для различных областей применения:

Лабораторное оборудование

Для научных и лабораторных исследований требуются высокоточные измерительные и аналитические приборы и системы. Они используются для взвешивания, анализа, дозирования, автоматизации химических процессов, измерения физических и химических свойств, концентрации газов, плотности, спектрального анализа веществ и рефрактометрии, химического синтеза, подготовки проб, реакционной калориметрии, анализа размеров и формы частиц. Специализированное программное обеспечение позволяет управлять процессами и получать наглядное отображение данных.

Лабораторное оборудование включают следующие системы:

Промышленное оборудование

Если вас интересуют промышленное измерительное оборудование, предлагаем купить подходящие системы для взвешивания, контроля продукции, решения логистических задач и транспортировки грузов. Используйте точные приборы для стандартного и сложного дозирования, взвешивания в сложных условиях и взрывоопасной среде. Обеспечьте точность результатов с помощью поверочных гирь и тестовых образцов. Подключение периферийных устройств к приборам позволит регистрировать результаты и параметры взвешивания. Программное обеспечение с понятным интерфейсом оптимизирует процессы посредством управления оборудованием с ПК.

Ассортимент промышленных контрольно-измерительных приборов и инструментов включает:

Весы для магазинов и оборудование для розничной торговли

В сфере розничной торговли продовольственными товарами необходимы измерительные приборы и оборудование для взвешивания и маркировки товаров. Используйте весы для решения типовых задач, печати чеков и быстрого взвешивания, разгружающего поток покупателей. В сложных ситуациях пригодятся специализированные весовые системы с нетребовательным обслуживанием и уходом. ПО и документация упростят настройку системы и обучение персонала.

Вниманию покупателей предлагаются следующее оборудование для торговли:

Как купить весы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО?

Чтобы купить оборудование на нашем сайте, оформите запрос в режиме онлайн в соответствующем разделе. Уточните задачу, которая должна быть решена с помощью требуемого прибора. Укажите контактные данные: страну, город, адрес, телефон, e-mail, название предприятия. Заполненная форма направляется специалисту компании, который свяжется с вами для уточнения ключевых моментов.

Сеть представительств METTLER TOLEDO для обслуживания и сервисной поддержки распространена по всему миру. В России отдел продаж и сервиса расположен в Москве. Региональные представительства по продажам находятся также в Казани, Ростове-на-Дону, Самаре, Екатеринбурге, Красноярске, Уфе, Хабаровске, Новосибирске.

Отправьте отзыв, задайте вопрос специалисту, свяжитесь с конкретным отделом. Воспользуйтесь онлайн-формой обратной связи или позвоните по указанному телефону офиса в выбранном регионе. Консультанты ответят на каждое обращение и вышлют коммерческое предложение по индивидуальному запросу.


Тензометрические датчики силы | Kistler

Так работает датчик силы, основанный на технологии тензодатчиков:

Датчик силы, основанный на технологии тензодатчиков, использует так называемые тензодатчики для измерения приложенных статических и квазистатических сил растяжения и сжатия. С другой стороны, для измерения динамических сил лучше подходит пьезоэлектрическая технология.

Электрическое сопротивление тензодатчиков изменяется даже при малейшей деформации в продольном направлении.Это может быть определено с очень высокой точностью и долговременной стабильностью с помощью схемы моста Уитстона. Датчик силы тензодатчика состоит из измерительного корпуса или пружинного корпуса из металла, который обычно снабжен четырьмя приклеенными тензодатчиками: двумя тензодатчиками, параллельными вектору силы, для измерения изменения длины и двумя тензодатчиками, поперек приложенная сила для обнаружения одновременного сужения или утолщения измерительного тела. При приложении силы два тензодатчика расширяются, а два других - со смещением 90 ° - сжимаются.
Электрический выходной сигнал, измеренный с помощью измерительного усилителя, изменяется пропорционально приложенной силе и затем может быть преобразован в точное значение измерения силы.

Датчики силы, основанные на технологии тензодатчиков, обеспечивают исключительно точные данные измерений, а также регистрируют даже самые малые силы без дрейфа. Таким образом, они особенно хорошо подходят для измерения статических и квазистатических сил, за счет чего компенсируются нежелательные условия окружающей среды, такие как колебания температуры.Конструкцию тензодатчика можно установить несколькими способами - в зависимости от требований приложения и диапазона усилий.
Чем больше номинальное усилие, тем больше должен быть датчик силы; это следует из механической установки: для измерения малых сил используются более мягкие и меньшие пружинные тела, чем для измерения больших сил.

Где используются датчики силы на основе конструкции тензодатчика?

Тензометрические датчики силы используются в различных приложениях, где требуются долговечность и термическая стабильность.Как правило, тензометрические датчики (схема моста Уитстона) могут быть разработаны для работы в широком диапазоне условий и обычно обеспечивают высокую точность и воспроизводимые характеристики.

Типичные области использования этого типа датчика включают, среди прочего:

Преобразователи силы

на основе тензодатчиков

Эффект компенсации

Эффект компенсации Эффект является результатом того, что все четыре SG ведут себя одинаково путь при температуре изменяется в зависимости от направления и величины изменения сопротивления.Поскольку два положительных SG и два отрицательных SG входят в уравнение, по существу отсутствует выходной сигнал после изменения температуры .

Оставшаяся минутная остаточная ошибка может быть исправлена ​​с помощью специальных никелевых элементов, которые подключены к мосту Уитстона.

Добавление температурно-зависимых сопротивлений (также никелевых элементов) в линию питания компенсирует температурную зависимость чувствительности (TCS) .Во время температурных изменений модуль упругости E материала уменьшается, что приводит к увеличению на деформации при том же приложении силы. Кроме того, чувствительность SG зависит от температуры. Сопротивления в линии питания компенсируют это тем, что увеличение сопротивления при более высокой температуре приводит к большему падению напряжения . Это снижает напряжение на мосту Уитстона и, следовательно, выходной сигнал уменьшается на .

Ошибки линейности возникают из-за геометрических соотношений, которые меняются под нагрузкой. Преобразователи силы могут быть оптимизированы для получения исключительно хорошей линейности за счет грамотного выбора конструкции пружинного элемента и точного позиционирования тензодатчиков .

Рисунок 2 показывает сводку вариантов компенсации . В дополнение к влияниям TKzero и TCS, подробно описанным выше, также можно компенсировать линейность и достичь требуемой чувствительности путем регулировки.

Рисунок 2: Подключение датчика силы с TKzero и регулировкой TCS. Дополнительные элементы настройки для чувствительности и линейности

Технология SG также позволяет компенсировать механические воздействия , которые не должны измеряться, например изгибающие моменты или поперечные силы.

Функциональность датчиков силы | Баумер США

  • Продукты
    • Обнаружение объекта Обнаружение объекта

      Датчики, датчики приближения и световые барьеры для обнаружения объектов и положения.

    • Измерение расстояния Измерение расстояния

      Датчики для определения расстояний и информации о расстоянии от микрометров до более 40 м.

    • Датчики Smart Vision Датчики Smart Vision

      Простота в обращении и реализация эффективных задач контроля и управления, а также робототехники с визуальным контролем.

    • Промышленные камеры / обработка изображений
    • Идентификация
    • Датчики вращения / датчики угла
    • Датчики наклона / ускорения
    • Датчики процесса Датчики процесса

      Автоматизация технологических процессов с помощью преобразователей, датчиков и измерительного оборудования для параметров давления, температуры, уровня заполнения, расхода и проводимости газообразных, жидких, пастообразных и сыпучих сред.

    • Датчики силы и тензодатчики
    • Регулировка формата Регулировка формата

      Отображение и регулировка положения упоров и форматов в машинах и системах.

    • Счетчики / дисплеи Счетчики / дисплеи

      Сбор, отображение и управление данными процесса и измеренными значениями, такими как номера единиц, время, скорости вращения и положения.

    • Аксессуары Аксессуары

      Всегда подходящий аксессуар для вашего датчика и вашего приложения.

    • Кабель / Связь
  • Решения
  • Компания
  • Карьера
  • Служба поддержки


Как измерить силу?

Для измерения силы с помощью датчиков силы датчик силы должен быть расположен таким образом, чтобы вся сила проходила через датчик, а датчик силы находился непосредственно в потоке силы. Здесь важны центрированное приложение силы и достаточно жесткая контактная поверхность.


Как работает датчик силы?

В тензометрических датчиках силы преобразование механической переменной в электрический сигнал происходит в три этапа. Отправной точкой любого датчика силы с тензодатчиками является металлическая фольга с рисунком, на которой внешние нагрузки вызывают деформацию поверхности материала.

Эту деформацию измеряют с помощью тензодатчиков, приложенных к поверхности металлической фольги с рисунком. Тензодатчики преобразуют механическую деформацию в изменение электрического сопротивления и действуют как механико-электрические преобразователи.Благодаря этому изменению сопротивления они вызывают изменение напряжения, пропорциональное силе. С помощью интеллектуального соединения отдельных тензодатчиков, образующих измерительный мост Уитстона, можно измерить даже самые маленькие деформации.

Важными преимуществами датчиков силы на основе тензодатчиков являются:

  • Тензодатчики как проверенная и экономичная технология для датчиков силы
  • Высокий уровень точности и отличные линейные и гистерезисные характеристики тензодатчики по схеме моста Уитстона
  • Возможно измерение статических и динамических нагрузок
  • Высокая усталостная прочность за счет выбора подходящих материалов для корпуса датчика и высокая вибростойкость тензодатчиков
  • Очень хорошая долговременная стабильность


Металлическая фольга с узором - Механический преобразователь

Отправной точкой для любого датчика силы является металлическая фольга с рисунком, которая деформируется под действием силы.Преимущество здесь в том, что деформация носит чисто упругий характер. Деформация происходит в пределах предела упругости, так что после приложения нагрузки узорчатая металлическая фольга возвращается к своей исходной форме при нулевой нагрузке.

Материал датчика силы

Датчики силы Baumer обычно изготавливаются из высокопрочной нержавеющей стали (1.4542). Для специальных применений также доступны датчики силы из закаленной стали, алюминия или других металлических сплавов.

Конструкция и усталостная прочность
Проблема в конструкции и компоновке узорчатой ​​металлической фольги заключается в конфликте между самой мягкой структурой, обеспечивающей хорошие характеристики измерения, и ограничивающим пределом материала. С помощью сложного компьютерного моделирования методом конечных элементов металлическая фольга с рисунком рассчитана на максимально возможную деформацию в пределах предела упругости. Цель состоит в том, чтобы создать как можно более однородную зону, к которой затем можно было бы приложить тензодатчик.Последующая оценка прочности в соответствии с признанными директивами FKM гарантирует усталостную прочность датчиков силы. Это означает, что датчики силы от Baumer могут динамически нагружаться до их номинального усилия даже при непрерывной работе с более чем 1 миллионом циклов нагрузки.

Типы конструкции
Датчики силы Баумера обычно изготавливаются с диафрагмой из металлической фольги. Решающим преимуществом являются их очень маленькие размеры, а также их рентабельное производство.Кроме того, мембранные датчики силы обычно могут быть очень хорошо герметизированы и, следовательно, могут также использоваться в сложных условиях. Другими возможными конструкциями являются, например, S-образная металлическая фольга, цилиндрическая металлическая фольга или изгибающиеся балки.


Тензодатчики - Механоэлектрический преобразователь

Тензодатчики являются основным элементом датчиков силы и деформации Баумера и используются для измерения деформации на поверхности материала. Как правило, они состоят из несущей пленки (полиимида), зигзагообразной измерительной сетки из константана и верхнего слоя.Тензодатчики преобразуют механическую деформацию в изменение электрического сопротивления и действуют как механико-электрические преобразователи. Изменение сопротивления тензодатчиков пропорционально и называется K-фактором.

Конструкции

Металлические тензодатчики для конструкции датчика доступны в различных исполнениях. В дополнение к типичным линейным тензодатчикам, тензодатчикам с Т-образной розеткой, тензодатчикам с розеткой и тензодатчикам сдвига являются другие типовые конструкции:

Мостовая схема Уитстона
Мостовая схема Уитстона представляет собой специальную цепь из электрических резисторов, которая позволяет точно измерять изменения электрического сопротивления.В полной мостовой схеме, используемой в конструкции датчика, четыре тензодатчика всегда соединены друг с другом определенным образом. Мостовая схема состоит из двух параллельно включенных делителей напряжения, на которые питание моста U B подается от общего источника напряжения.

Мельчайшие изменения сопротивления можно точно обнаружить с помощью схемы моста Уитстона. Изменения отдельных значений сопротивления приводят к смещению моста UA, которое можно легко измерить.Измерительный сигнал моста пропорционален питающему напряжению. Типичный измерительный сигнал тензометрических датчиков силы составляет от 0,4 до 3,0 мВ / В.

Температурные характеристики

Температурные изменения во время измерения являются проблемой для тензометрических датчиков силы. Изменение температуры на 10 ° C уже вызывает абсолютное изменение длины на 0,012 мм в 100 миллиметрах стали. Расширение, вызванное изменениями температуры, можно полностью компенсировать путем выбора подходящего тензодатчика с соответствующим коэффициентом расширения материала и разумного подключения тензодатчиков после схемы моста Уитстона.


Мостовой усилитель - электрический преобразователь

Мостовой усилитель подает на мост Уитстона стабильное напряжение питания. Результирующий выходной сигнал моста усиливается и отображается либо на аналоговом дисплее (выход напряжения / выход тока), либо через цифровой интерфейс (CAN / IO-Link). В настоящее время доступны мостовые усилители Baumer с выходным напряжением ± 10 В постоянного тока и токовым выходом 4 ... 20 мА.

С помощью мостовых усилителей датчики силы на основе тензодатчиков можно легко тарировать в приложении, что позволяет заказчику исключить смещения нуля во время сборки.Еще одним преимуществом измерений с мостовыми усилителями является очень хорошее поведение шума даже в высокодинамичных приложениях.


Физические основы измерения силы

Что такое сила и как она рассчитывается?
Сила F в единицах Ньютон [Н] является произведением массы тела m в кг и ускорения свободного падения g в м / с 2 .

Это дает силу 1000 Н для массы 100 кг.В качестве простого приближения g = 10 м / с 2 используется на практике для ускорения свободного падения.

Что такое расширение и как оно рассчитывается?
Как только к телу приложена сила, оно подвергается сжатию в случае силы сжатия и удлинению в случае силы растяжения. Это относительное изменение длины описывается как расширение ε в [мкм / м] и определяется как отношение абсолютного изменения длины l к общей длине l0.

Модуль упругости (MOE)
Фактическое удлинение компонента зависит не только от геометрии и силы, но и от материала компонента.Решающим характеристическим значением является модуль упругости. Это описывает пропорциональную зависимость между растяжением и расширением во время деформации твердого тела в линейном упругом диапазоне. При этом действует следующее: чем жестче материал, тем выше его модуль упругости. Модуль упругости для стандартной нержавеющей стали, используемой в конструкции преобразователя, составляет E = 200 000 Н / мм2, а для алюминия 70 000 Н / мм 2 .

От силы к расширению
Каждый компонент, на который действует сила F, также одновременно испытывает определенное расширение ε, как описано выше.Это расширение всегда зависит от модуля упругости материала E, поперечного сечения A материала и силы. Используя эти три параметра, расширение можно рассчитать следующим образом:

Соответствующее напряжение компонента σ рассчитывается следующим образом:

K-фактор
K-фактор тензодатчика описывает чувствительность тензодатчика. Это линейная зависимость между относительным изменением сопротивления и расширением материала.

Типичный коэффициент К для тензодатчиков составляет 2,05 для сеток из константана.

Уравнение моста Уитстона
С помощью разложения и коэффициента K ожидаемый измерительный сигнал может быть наконец рассчитан с помощью уравнения моста Уитстона. Для типичной изгибающей балки измерительный сигнал рассчитывается следующим образом:

Следует отметить, что два датчика деформации реагируют на растяжение, а два датчика - на сжатие.В идеале степень расширения одинакова во всех точках измерения.


Отличие от измерения веса

Снова и снова руководителям проектов или инженерам-разработчикам поручают проводить измерения веса строительной техники и т.п. Физически особых различий между датчиками силы и тензодатчиками нет. Единственная разница между ними - это калибровка датчиков. В отличие от тензодатчиков, датчики силы всегда калибруются на определенное номинальное усилие в Н вместо определенного веса в кг.Датчики Баумера откалиброваны как датчики силы и используются для измерения силы.


Стандарт для датчиков силы

Характерные значения для датчиков силы определены в директиве VDI 2638. Определения в директиве позволяют создать общую языковую основу для датчиков силы, позволяющую сравнивать технические данные. Дополнительную информацию об отдельных значениях характеристик также можно найти в нашем глоссарии измерения силы.


Вас также может заинтересовать

Датчики силы

Измерение силы
  • Простое измерение силы
  • Интеллектуально разработанный портфель для различных сил и вариантов установки
  • Для суровых промышленных условий
  • Устойчив к циклическим нагрузкам во всем диапазоне номинальных сил

Датчики деформации

Измерение силы и деформации
  • Умная альтернатива датчикам силы для измерения больших сил
  • Один датчик для разных диапазонов силы
  • Быстрое и простое внедрение в существующие машины и системы

Индивидуальные решения

Датчики силы
  • Измерение силы до более 1000 кН
  • Ваш партнер от стадии разработки до обслуживания запчастей
  • Измерение силы оптимально интегрировано в ваше приложение
  • Профессиональное управление проектами
  • Безопасность инвестиций благодаря долгосрочному доступу к продукту
Наверх

Что такое тензодатчик и как он работает? • Michigan Scientific

Что измеряют тензодатчики?

Первое, что нужно понять при обсуждении тензодатчиков, - это то, что они измеряют.Тензодатчик - это датчик, измеренное электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от деформации. Деформация - это деформация или смещение материала в результате приложенного напряжения. Напряжение - это сила, приложенная к материалу, деленная на площадь поперечного сечения материала. Тензодатчики предназначены для фокусировки напряжения через элементы балки, на которых расположены тензодатчики. Тензодатчики преобразуют приложенную силу, давление, крутящий момент и т. Д. В электрический сигнал, который можно измерить. Сила вызывает деформацию, которая затем измеряется тензодатчиком путем изменения электрического сопротивления.Затем измерения напряжения собираются с помощью сбора данных.

Как измеряется деформация?

Теперь, когда процесс измерения деформации установлен, следующим шагом при использовании тензодатчиков является получение полезных данных. Тензодатчик должен быть подключен к электрической цепи, способной точно реагировать на мельчайшие изменения сопротивления, связанные с деформацией. В схеме с разделенным мостом можно использовать несколько тензодатчиков для измерения небольших изменений электрического сопротивления.Это называется мостом Уитстона. В конфигурации моста Уитстона напряжение возбуждения прикладывается к цепи, а выходное напряжение измеряется в двух точках в середине моста. Когда на тензодатчик не действует нагрузка, мост Уитстона сбалансирован и выходное напряжение равно нулю. Любое небольшое изменение материала под тензодатчиком приводит к изменению сопротивления тензодатчика по мере того, как он деформируется вместе с материалом. Это приводит к нарушению баланса моста, что приводит к изменению выходного напряжения.Как указывалось ранее, изменение сопротивления незначительное, а это означает, что для правильного определения изменений часто требуется усиление сигнала. Процесс усиления усиливает изменения сигнала деформации; однако это также приводит к обнаружению большего количества нежелательного шума в сигнале. Обработка сигнала отфильтровывает избыточный шум, обеспечивая точные и понятные данные.

Michigan Scientific предоставляет ресурсы, необходимые для получения наилучших результатов измерения силы и крутящего момента.Мы производим одноканальные тензометрические усилители и многоканальные тензометрические усилители для наших сборок контактных колец. Эти усилители отличаются высокоточным возбуждением моста, регулируемыми извне шунтирующим сопротивлением и усилением, а также возможностью дистанционного включения / выключения возбуждения моста. Наши усилители создают сильные сигналы с минимальным шумом. Наряду с нашими продуктами, наш штат высококвалифицированных технических специалистов способен измерить различные детали и области применения. Чтобы узнать больше о наших продуктах или услугах или сделать запрос, свяжитесь с Michigan Scientific сегодня.

Представленное изображение любезно предоставлено Кристианом В. / CC BY.

Датчик веса

Vs. Датчик силы

Датчик веса - это датчик силы, который при подключении к соответствующей электронике возвращает сигнал, пропорциональный механической силе, приложенной к системе. Они могут быть гидравлическими, пневматическими или, чаще всего, на основе тензодатчиков.

Типовой датчик нагрузки

Преимущества типичного тензодатчика

  • Очень точный (<0.1% от полной шкалы)
  • Есть в наличии
  • Откалибровано производителем

Недостатки типичного тензодатчика

  • Громоздкая и жесткая конструкция
  • Дорогостоящая электроника формирования сигнала
  • Не лучшее решение для OEM / Design-in приложений

Существуют и другие типы датчиков силы, например, силовые резисторы (AKA, пьезорезистивные датчики силы или сенсорные датчики), которые измеряют силу по-разному.Резистор, чувствительный к силе, измеряет сжимающую силу напрямую, а не коррелирует деформацию балки с приложенной силой. Сила, приложенная к датчику, сжимает два слоя гибких печатных пьезорезистивных чернил вместе. Это сжатие приводит к пропорциональному изменению электрического сигнала, который, как и сигнал тензодатчика, может быть откалиброван в инженерных единицах силы.

Конструкция датчика силы

Преимущества резистора, чувствительного к силе

  • Очень тонкий (0.2 мм), а гибкая конструкция позволяет проводить незаметные измерения
  • Есть в наличии
  • Недорогая электроника формирования сигнала
  • Отличное решение для OEM / Design-in приложений
  • Настраиваемый
  • Идеально подходит для инновационного дизайна продукта - тонкий, легкий, низкое энергопотребление

Недостатки датчика пьезорезистивной силы

  • Менее точный (± 5% полной шкалы), чем у типичного датчика веса
  • Откалибровано пользователем

Требуются ли для вашего продукта или приложения датчики силы?

Независимо от того, ищете ли вы встраиваемый датчик для OEM-приложений или вам нужен датчик силы для испытаний и измерений, существует ряд факторов, которые следует учитывать при выборе правильной технологии. В нашем бесплатном техническом документе подробно описаны различия между ключевыми технологиями на рынке.

Загрузить технический документ

Технология Холла и тензодатчики для многокоординатных пластин силы и датчиков силы

AMTI использует в своей продукции два типа сенсорных технологий: датчик Холла и тензодатчики. Каждый из них предлагает определенные преимущества и требует уникальной настройки оборудования.

Эффект Холла

Силовые пластины и датчики силы на эффекте Холла - это экономичные, легкие портативные приборы, которые функционируют как автономные системы для определенных приложений.В их запатентованной конструкции используются датчики на эффекте Холла для измерения всех шести составляющих силы и обеспечивается высокая защита от перегрузки по всем осям.

Внутри преобразователя силы расположены несколько датчиков и магнитов на эффекте Холла. Датчики измеряют изменения магнитного поля, которые происходят, когда встроенные пружинные элементы отклоняются из-за сил и моментов, действующих на верхнюю поверхность.

Усиление сигнала происходит внутри продуктов AMTI, основанных на эффекте Холла, что устраняет необходимость во внешнем усилителе и ограничивает необходимые системные компоненты аналоговым или цифровым кабелем передачи данных.Если используется цифровой выход, можно использовать соединительную коробку для подключения двух силовых пластин или датчиков усилия к компьютеру.

Возможен монтаж с использованием силовых пластин на эффекте Холла, но обычно в рекомендуемых областях применения нет необходимости.

Компромиссом для этой простой конструкции является более низкая частота дискретизации и меньшая жесткость, что приводит к более низкой собственной частоте верхней части платформы.

Тензодатчик

В большинстве продуктов AMTI используется тензометрическая технология, которая обеспечивает наиболее точное и гибкое решение для измерения силы.(Платформы на эффекте Холла предлагают сопоставимые характеристики измерения при использовании по назначению.)

Рабочая поверхность тензодатчика AMTI поддерживается тонкостенными цилиндрическими чувствительными элементами. Каждый элемент снабжен тензодатчиками, которые возбуждаются постоянным, выбираемым пользователем напряжением, подаваемым подключенным формирователем сигнала.

При приложении нагрузки к рабочей поверхности преобразователя возникают деформации в стенках опорных цилиндров.Это изменяет электрическое сопротивление тензодатчиков и вызывает изменение выходного напряжения, которое пропорционально приложенным силам. Запатентованная AMTI система тензодатчиков изолирует сигналы, вызванные отдельными силами и моментами, что позволяет их точно и по отдельности количественно определять.

Формирователь сигнала

Для использования с каждой платформой тензодатчика или датчиком силы требуется формирователь сигнала AMTI. Формирователь сигнала подает необходимое напряжение возбуждения на элементы тензодатчика.Затем он усиливает и кондиционирует возвращенный сигнал, чтобы получить выходной сигнал, готовый для использования компьютером или другой системой сбора данных.

Кабель

Силовая пластина или датчик силы подключаются к формирователю сигнала через 100-процентный кабель с двойным экранированием, в котором используются витые пары проводов для измерения и возбуждения сигнала, чтобы обеспечить максимально возможную помехоустойчивость. AMTI производит большое количество различных комбинаций кабелей и разъемов и регулярно изготавливает кабели по индивидуальному заказу в соответствии с потребностями клиентов.Для получения дополнительной информации о кабелях и вариантах подключения посетите страницу руководства по выбору кабеля.

Крепление

Правильная установка тензометрических пластин и датчиков силы важна, поскольку их основания должны быть плоскими, жесткими и ровными для получения оптимальных результатов. Тем не менее, силовые пластины можно оставить автономными для занятий с низкими поперечными силами, например, для изучения баланса. Дополнительные сведения см. На страницах «Варианты монтажа силовой пластины» и «Примеры компоновки силовой пластины».

В центре внимания: как работают датчики силы

Датчики силы - фантастически гибкий инструмент.

В нашей последней статье «Датчики силы и датчики силы : типы и применение » мы рассмотрели широкий спектр сценариев, в которых датчики силы и датчики силы могут выполнять точные измерения веса и силы, а также различные типы датчиков силы, которые могут быть использовал.

Но как работают датчики силы и как вы можете быть уверены, что получите от них оптимальную производительность в вашем приложении?

Как работают датчики силы?

Самый распространенный тип датчика силы - тензометрический.

В этих датчиках силы используются преобразователи (датчики веса), оснащенные пружинным элементом с прикрепленным тензодатчиком для измерения деформации. Когда пружинный элемент деформируется, он генерирует электрический сигнал, измеряемый тензодатчиком (часто мостом Уитстона, аналоговой схемой, известной своей точностью, которая выдает напряжение, прямо пропорциональное изменению электрического сопротивления). Когда тензодатчик сжимается, электрическое сопротивление уменьшается; когда он растягивается, сопротивление увеличивается. В любом случае изменения можно измерить с высокой степенью точности.

Источник изображения: Википедия

Некоторые датчики силы включают другое оборудование для измерения сил по нескольким осям. Натяжные звенья - обычно два выступа на противоположных сторонах корпуса для тензодатчика - измеряют натяжение при подъеме и вытягивании (например, в кранах). Другие датчики силы включают в себя нагрузочные штифты или поперечные балки для измерения поперечной силы с использованием сети чувствительных элементов с тензодатчиками для измерения напряжений, поступающих с разных направлений.

Возможны другие типы датчиков силы

Тензодатчики на основе тензодатчиков являются наиболее распространенным типом датчиков силы; однако также доступно множество других типов, например гидравлические, пневматические, пьезоэлектрические и емкостные.Конкретный сценарий, в котором будет использоваться датчик силы, определяет наиболее подходящий тип.

Например, тензометрические датчики силы могут быть чувствительны к шуму, производимому линиями электропередач, двигателями, трансформаторами и т. Д., Поскольку они работают с аналоговым сигналом. В таких сценариях может оказаться более целесообразным другой тип датчика силы.

Одно замечание: датчики силы и преобразователи силы - это не совсем одно и то же, несмотря на то, что язык часто используется как синонимы.Все датчики силы являются датчиками силы, но обратное не всегда верно: во многих датчиках силы используется простой резистор, измеряющий силу, который не обязательно генерирует измеримый электрический сигнал.

Преобразователи силы

также обычно калибруются на заводе, а не на месте установки, чтобы обеспечить воспроизводимость измерений в различных условиях.

Как использовать датчики силы?

Датчики силы

точны настолько, насколько точна их установка.В общем, рекомендуется использовать любые дополнительные материалы (например, кронштейны, штифты), которые поставляются с датчиками, и внимательно следовать всем инструкциям по установке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *