Τεχνολογία μετρητή τάσης

Un μετρητής τάσης (μετρητής τάσης) είναι ένα στοιχείο του οποίου η ηλεκτρική αντίσταση μεταβάλλεται ανάλογα με την παραμόρφωση στην οποία υπόκειται. Εφαρμόζοντας πολλαπλούς μετρητές τάσης σε ένα ελαστικό στοιχείο βαθμονομημένο και συνδέοντάς τα σε διαμόρφωση με Γέφυρα Γουίτστοουν, λαμβάνεται ένα ηλεκτρικό σήμα που είναι ανάλογο με την εφαρμοζόμενη δύναμη, ροπή ή βάρος. Αυτή η αρχή, που υιοθετήθηκε από το κελιά φορτίου και από μετατροπείς ροπής, εγγυάται υψηλή γραμμικότητα, επαναληψιμότητα και σταθερότητα με την πάροδο του χρόνου και αποτελεί σήμερα το πρότυπο για την ακριβή μέτρηση μηχανικών μεγεθών.

Το σήμα γέφυρας, το οποίο είναι πολύ μικρό, ενισχύεται, γραμμικοποιείται και μετατρέπεται από τα ηλεκτρονικά του οργάνου σε αριθμητική τιμή, με δυνατότητα αποθήκευσης, σύγκρισης με όρια ανοχής και μετάδοσης σε υπολογιστή. βαθμονόμηση με ένα ιχνηλάσιμο πιστοποιητικό διασφαλίζει τη μετρολογική εγκυρότητα της μέτρησης.

Εφαρμογές: δύναμη, ροπή και βάρος

Η τεχνολογία μετρητή τάσης χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα οργάνων: δυναμόμετρο και μετατροπείς δύναμης για δοκιμές εφελκυσμού και συμπίεσης, ροπή για μέτρηση ροπής σε βιδωτά συνδετικά στοιχεία και συνδέσμους, κελιά φορτίου για πάγκους ζύγισης και δοκιμών. Σε όλες τις περιπτώσεις, το πλεονέκτημα είναι η άμεση και επαναλήψιμη μέτρηση του μηχανικού μεγέθους, με δυνατότητα καταγραφής της μέγιστης τιμής και τεκμηρίωσης των δεδομένων για ποιοτικό έλεγχο.

Στο χαρτοφυλάκιο RODER, το μέτρο του ζεύγος Η τεχνολογία μετρητή τάσης αντιπροσωπεύεται από Συσκευές ελέγχου ροπής καπακιού Shimpo, που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της αυστηροποίησης των κλεισίματος στους τομείς των φαρμακευτικών προϊόντων, των τροφίμων και των καλλυντικών.

Γέφυρα Γουίτστοουν

Τα όργανα μέτρησης τάσης ενός μετατροπέα συνδέονται σε ένα κύκλωμα με Γέφυρα Γουίτστοουν, συνήθως με τέσσερις ενεργούς κλάδους. Όταν το ελαστικό στοιχείο παραμορφώνεται, ορισμένοι μετρητές τάσης επιμηκύνονται και άλλοι βραχύνονται: η ανισορροπία της γέφυρας παράγει μια τάση εξόδου ανάλογη με την παραμόρφωση και επομένως με την εφαρμοζόμενη δύναμη ή ροπή. Η πλήρης διαμόρφωση της γέφυρας προσφέρει το διπλό πλεονέκτημα της μεγιστοποίησης του χρήσιμου σήματος και αποζημιώνω αντισταθμίζει αυτόματα τις επιπτώσεις της θερμοκρασίας και των ανεπιθύμητων καταπονήσεων, βελτιώνοντας τη σταθερότητα και την ακρίβεια των μετρήσεων.

Κυψέλες φορτίου και μετατροπείς ροπής

La κελί φορτίου είναι ο μετατροπέας μετρητή τάσης που είναι αφιερωμένος στη μέτρηση δύναμης και βάρους. μετατροπέας ροπής Το ίδιο ισχύει και για τη ροπή. Και στις δύο περιπτώσεις, ο σχεδιασμός του ελαστικού στοιχείου (κάμψη, διάτμηση, στρέψη) καθορίζει το εύρος μέτρησης, την ακαμψία και την ικανότητα υπερφόρτωσης. Οι μετατροπείς μπορούν να ενσωματωθούν στο όργανο — όπως στους επιτραπέζιους μετατροπείς ροπής — ή να είναι εξωτερικοί και εναλλάξιμοι, για να καλύπτουν πολλαπλά εύρη με μία μόνο βάση οθόνης, όπως στην περίπτωση του φορητού μετατροπέα ροπής με εξωτερικό μετατροπέα.

Πλεονεκτήματα και περιορισμοί της τεχνολογίας μετρητή τάσης

Προσφορές τεχνολογίας μετρητή τάσης υψηλή γραμμικότητα και επαναληψιμότητα, εξαιρετική σταθερότητα με την πάροδο του χρόνου, ευρύ φάσμα ρυθμών ροής και άμεση μέτρηση της μηχανικής ποσότητας. Όπως κάθε τεχνική μέτρησης, έτσι και αυτή έχει ορισμένες προφυλάξεις που πρέπει να τηρούνται: προστασία από παραφορτώνω για να αποφύγετε την πρόκληση ζημιάς στον μετατροπέα, ελέγξτε την κατάσταση του θερμοκρασία και συμμόρφωση με τις μεθόδους εφαρμογής φορτίου. Η χρήση μεθόδων καταγραφής κορυφών (Κορυφή, Πρώτη Κορυφή) και η επαρκής συχνότητα δειγματοληψίας επιτρέπουν τη σωστή μέτρηση ακόμη και ταχέων μεταβατικών φαινομένων.

Βαθμονόμηση και ιχνηλασιμότητα

Για να διασφαλιστεί η μετρολογική εγκυρότητα, οι μετατροπείς μετρητών τάσης πρέπει να είναι βαθμονομημένο συγκρίνοντάς τα περιοδικά με δείγματα αναφοράς. ιχνηλάσιμο πιστοποιητικό βαθμονόμησης (π.χ. NIST) τεκμηριώνει την ακρίβεια του οργάνου και διασφαλίζει την ιχνηλασιμότητά του προς τα εθνικά πρότυπα, μια απαραίτητη απαίτηση όταν οι μετρήσεις έχουν συμβατική αξία ή αποτελούν μέρος ενός πιστοποιημένου συστήματος ποιότητας.

Από το μετρητή τάσης έως την μετρούμενη τιμή

Η διαδρομή σήματος σε ένα όργανο μετρητή τάσης είναι καλά καθορισμένη. δύναμη ή ροπή εφαρμοζόμενο παραμορφώνει το ελαστικό στοιχείο. μετρητές τάσης μεταφράστε την παραμόρφωση σε μια μεταβολή στην αντίσταση· Γέφυρα Γουίτστοουν μετατρέπει αυτή την μεταβολή σε μια μικρή τάση· ένα ενισχυτής αυξάνει το επίπεδό του· ένα αναλογικός σε ψηφιακό μετατροπέας το ψηφιοποιεί· τέλος, ο μικροεπεξεργαστής γραμμικοποίηση, εφαρμόζει τη βαθμονόμηση και εμφανίζει την τιμή στην επιλεγμένη μονάδα μέτρησης. Κάθε στάδιο συμβάλλει στη συνολική ακρίβεια, γι' αυτό και η ποιότητα των ηλεκτρονικών είναι εξίσου σημαντική με αυτή του μετατροπέα.

Αιτήσεις ανά τομέα

Χρησιμοποιείται μετρητής τάσης για τη μέτρηση της δύναμης, της ροπής και του βάρους ποιοτικό έλεγχο και στο έρευνα και ανάπτυξη σχεδόν όλων των τομέων της μεταποίησης: σε συσκευασία για τον έλεγχο των κλεισιμάτων, στο μηχανική για ροπές σύσφιξης, σε ιατρικός για τις δυνάμεις ενεργοποίησης των συσκευών, στοηλεκτρονική για δοκιμές συνδέσμων. Η ίδια τεχνολογία χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές κλίμακες και πάγκους δοκιμών, αποδεικνύοντας την ευελιξία της.

Πώς να επιλέξετε τον μετατροπέα

Η επιλογή του μετατροπέα ξεκινά από την ποσότητα που πρόκειται να μετρηθεί (δύναμη ή ροπή) και από το εύρος μέτρησης: συνιστάται να επιλέξετε ένα εύρος που τοποθετεί τις τυπικές τιμές δοκιμής στο πάνω μέρος του πεδίου, για μεγιστοποίηση της ανάλυσης, παρέχοντας ένα επαρκές περιθώριο παραφορτώνωΣτη συνέχεια, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι απαραίτητες λειτουργίες μέτρησης (Κορυφή, Πρώτη Κορυφή κ.λπ.), οι διεπαφές επικοινωνίας και οι απαιτήσεις. βαθμονόμησηΌπου απαιτούνται πολλαπλοί ρυθμοί ροής, ένα σύστημα με εναλλάξιμο εξωτερικό μετατροπέα προσφέρει μέγιστη ευελιξία.

Αντιστάθμιση και σταθερότητα θερμοκρασίας

Μια καθοριστική πτυχή για την ακρίβεια των μορφοτροπέων μετρητή τάσης είναι η αντιστάθμιση θερμοκρασίαςΟι θερμικές διακυμάνσεις επηρεάζουν τόσο την αντίσταση των μετρητών τάσης όσο και τις ιδιότητες του ελαστικού στοιχείου. Η διαμόρφωση πλήρους γέφυρας, με συμμετρικά διατεταγμένους μετρητές τάσης, εξαλείφει σε μεγάλο βαθμό αυτές τις επιδράσεις, διατηρώντας σταθερές μετρήσεις ακόμη και υπό μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Σε αυτό προστίθεται η επιλογή υλικών με χαμηλό θερμικό συντελεστή και ο χαρακτηρισμός βαθμονόμησης, που επιτρέπουν τη δήλωση υπολειμματικού σφάλματος λόγω θερμοκρασίας. Το αποτέλεσμα είναι μια αξιόπιστη και επαναλήψιμη μέτρηση ακόμη και σε βιομηχανικά περιβάλλοντα χωρίς κλιματισμό, μια απαραίτητη απαίτηση όταν τα δεδομένα είναι συμβατικά δεσμευτικά. Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά, η τεχνολογία μετρητών τάσης παραμένει το σημείο αναφοράς για την ακριβή μέτρηση δύναμης και ροπής στον ποιοτικό έλεγχο.

Insights

Η ενότητα θα επεκταθεί με πρόσθετες τεχνολογίες και όργανα που βασίζονται σε μετρητές τάσης, καθώς αυτά θα προστίθενται στο χαρτοφυλάκιο RODER.