Есть вопросы? У нас есть ответы!

Каждый день мы используем электронные весовые устройства или механизмы использующие весы. Мы идем в продуктовый или ювелирный магазин где используют весы. Но, разве мы когда-нибудь задумывались о механизме электронных весов? Сердцем электронных весов и взвешивающих машин является тензометрический датчик. Этот датчик чувствует силу (или вес) элементов, а электронная схема обрабатывает выход датчиков и отображает его на индикаторе. Тензодатчик является высокоточным сенсором и его использование не ограничивается только использованием в весах. Эти датчики так же используются в испытательных машинах, промышленном оборудовании, расходомерах и др. Короче говоря, тензодатчик может использоваться везде, где есть требование "измерения силы". Для удобства мы разделили все вопросы на категории что бы каждый мог найти свой ответ на интересующий вопрос. Мы все время будем дополнять список ответов и работать над их полнотой, краткостью и ясностью.

Тензометрические датчики веса. устройство, виды, принцип работы.

• Что такое тензодатчик? Как он работает?

  Согласно словарю, датчик тензометрический описывается как "устройство для измерения веса, необходимого для электронных весов, которые отображают веса в цифрах." Тем не менее, тензодатчик не ограничивается измерением веса в электронных весах. Тензодатчик представляет собой пассивный датчик, который преобразует приложенную силу в электрические сигналы. Он также называется "Датчик силы". Датчики измерения нагрузки бывают различных типов: на основе давления жидкости, эластичности материала, на основе пьезоэлектрического эффекта.

  Самыми распостраненными видами датчиков для измерения нагрузки являются тензорезисторные датчики. Причиной широкого применения данного типа датчиков являются их характеристики:

  • точные линейные изменения;
  • незначительное влияние изменение температуры;
  • длинный срок службы из-за отсутствия движущихся и трущихся частей;
  • легкость в производстве из-за небольшого числа компонентов.

• Как тензодатчик работает? Принцип измерений.

  

  Тензометрический датчик сделан с использованием эластичной пленки, на которую очень точно прикреплен тензорезистор. В общем получается тензорезисторная пленка. На картинке мы видим четыре таких пленки прикрепленных к поверхности датчика, две сверху и две снизу. Крепятся пленки к месту где происходит максимальное деформация металла. Когда прикладывается усилие к датчику создается напряжение металла. Когда напряжение, вызванное приложенной силы к объекту ниже предела пропорциональности, напряжение изменяется линейно с напряжением и значение сопротивления тензодатчика изменяется линейно с деформацией. Изготовляют пленки сопротивлением от 30 до 3000 Ом, в зависимости от задач сенсора. Часто используемое сопротивление 120, 350, 700 и 1000 Ом. В местах где прикреплена пленка создается эффект сжатия и растяжения. Другими словами датчик состоит из пружинного материала и пленки. Материал пружины вызывает деформацию из-за приложенной нагрузки и тензодатчик изменяет свое сопротивление в соответствии с изменением напряжения. Обычно основой для датчика (пружинный материал) является никель-хром-молибденовая сталь, нержавеющая сталь, алюминий и другие виды стали.

• Типы тензодатчиков

  По виду в основном используется пять различных тензодатчиков.

  1. Тензодатчик колонного типа, бочка, цилиндрический датчик (Column).

  Выглядит как колонна, обычно с круглым основанием. Самый распостраненный тип для применения в автомобильных и вагонных весах. Могут работать на сжатие и растяжение вдоль оси датчика. Обычно изготавливаются из нержавеющей стали, герметично закрыты для исключения воздействия внешних факторов.

  

  2. S образного типа (S-type).

  Получил свое название от формы в виде буквы S. Могут быть использованы как на растяжение так и на сжатие. Обычно применяются для подвешивания бункеров и резервуаров. Обуспечивают превосходное подавление боковой нагрузки. Установка датчика предельно проста и поэтому датчики данного типа нашли широкое применение в дозирующих системах асфальтовых, бетонных заводов. Герметичное исполнение позволяет работать датчику в плохих условиях.

  

  3. Одноопорная консоль (Single Point Shear Beam).

  Представляет собой балку один край которой крепится на неподвижную часть, на другой край прикладывается усилие. Датчики нашли широкое применение в электронных весовых устройствах. Главными плысами является невысокая стоимость датчиков и их точность. Широкое применение в дозирующих системах и платформенных весах.

  

  4. Двухопорная консоль (Dual Shear Beam).

  Характеристики датчиков типа двухопорная консоль схожи с одноопорной. Датчики данного типа нашли свое применене в автомобильных и вагонных весах. Так же часто их используют для измерения веса бункеров и резервуаров. Различие работы датчика по сравнению с одноопорнй консолью в том, что оба края датчика крепятся к неподвижной части, а усилие прикладывается на центр датчика.

  

  5. Тип "шайба".

  Датчики данного типа имеют круглую форму. Главное преимущество это возможность снизить высоту весового устройства. У датчика типа "шайба" высокая устойчивость к поперечной нагрузке.

  Так же тензометрические датчики делятся на два принципиально разных типа, цифровые и аналоговые. Это тема другого вопроса

• Какой тензодатчик выбрать?

• Как подключить тензометрический датчик?

• Как проверить, диагностика тензодатчика.

• Отличие цифрового и аналогового тензодатчика.

• Назад