In verschiedenen modernen Bereichen menschlicher Aktivität besteht die Notwendigkeit, verschiedene Strukturen zu kontrollieren, indem die Parameter und der aktuelle Zustand dieses Elements gemessen werden. DMS-Sensoren sind dabei unverzichtbare Helfer.
Führende Technologien verwenden zunehmend elektronische Dehnungsmessstreifen, unter denen Modelle mit Dehnungswiderstand am häufigsten verwendet werden. DMS-Elemente können Gewicht, Kraft, Druck, Bewegung usw. messen.
Dehnungsmessstreifen werden häufig für Waagen, Industriemaschinen, verschiedene Motoren, in der Bauindustrie und vielen anderen Bereichen verwendet.
Sensortypen
In verschiedenen Branchen werden verschiedenste DMS-Aufnehmer eingesetzt. Es gibt folgende Gerätetypen:
- Kraftmesswerkzeuge - Sensoren scannen nach Änderungen der Kraft- und Belastungsparameter;
- Geräte zur Messung der Beschleunigungsprojektion - Beschleunigungsmesser;
- Messmittel zum Bewegen von Prüfmaterialien;
- Dehnungsmessstreifen-Druckgeräte – gekennzeichnet durch die Kontrolle der Druckparameter verschiedener Elemente in verschiedenenUmgebungen;
- Dehnungs-Drehmomentaufnehmer.
Für Waagen sind Wägezellen das typischste Konstruktionselement. Abhängig von der Anwendung der Struktur der Ladungsaufnahmefläche werden die folgenden Arten von Sensoren verwendet:
- Geräte vom Konsolentyp;
- Messinstrumente in Form des lateinischen Buchstabens S;
- puckförmige Wägezellen;
- Messgeräte, die vage der Form eines Fasses ähneln.
Es gibt eine Klassifizierung von Dehnungsmessstreifen, abhängig von den Konstruktionsmerkmalen - dem Empfindlichkeitselement. Das Quellmaterial definiert die folgenden Modelle:
- Draht - in Form eines Drahtes hergestellt, das Material ist Zweikomponenten-Nichrom, elementare Verbindung Fechral, thermostabile Legierung Konstantan;
- Folien-Dehnungsmessstreifen - verwenden Sie dünne Folienstreifen;
- Halbleitersensoren - hergestellt aus chemischen Elementen wie Silizium, Gallium, Germanium.
Funktionsprinzip
Das Prinzip des Gerätes basiert auf dem Tensor-Effekt. Sein Wesen liegt in der Änderung des Arbeitswiderstandes von Halbleiterelementen während ihrer Spannung oder Kompression - mechanische Verformung.
Dehnungsmessstreifen sind ein konstruktiver Satz von Dehnungsmessstreifen, der einen kommunikativen Punkt auf dem Panel hat. Letzterer wird mit dem Messgut verbunden. Funktionsdiagramm der BedienungDehnungsmessstreifen ist, dass es einen Einfluss auf das Empfindlichkeitselement gibt. Das Gerät wird über Steckdosen, die Kontakt mit der empfindlichen Platte haben, an eine Stromquelle angeschlossen.
Kontaktstellen sind durch das Vorhandensein einer konstanten Spannung gekennzeichnet. Die Wägezelle übernimmt das Teil durch ein spezielles Substrat. Die Masse des Materials unterbricht den Stromkreis aufgrund von Verformungsverzerrungen. Der resultierende Prozess wird in ein elektrisches Stromsignal umgewandelt.
Der DMS-Drucksensor wird oft mit AC-Dehnungsmessstreifen verwendet. In diesem System wird eine Amplitudenmodulation der Spannung durchgeführt, die direkt den Wandlersensoren zugeführt wird.
Wägezellengerät
Dehnungsmessgerät bestehend aus:
- elastisches Element;
- Dehnungsmessstreifen;
- Gerätekoffer;
- versiegelter Stecker.
Unter dem elastischen Element versteht man einen Körper, der die Last aufnimmt. Er wird hauptsächlich aus vorab wärmebehandelten Spezialstählen hergestellt. Dies wirkt sich auf das Erh alten stabiler Messwerte aus. Die Herstellungsform wird in Form einer Stange, eines Rings oder einer Konsole dargestellt. Gefragter und verbreiteter ist die Stabstruktur.
Ein Dehnungsmessstreifen ist eine Draht- oder Folienwiderstandsanordnung, die auf einen Stab geklebt wird. Dieser Teil des Dehnungsmessstreifensensors ändert seinen Widerstand relativ zur Deformation des Stabs, und die Deformation ist wiederum proportional zu der Deformationladen.
Der Körper des Messgeräts schützt die interne Struktur vor allen Arten von mechanischen Beschädigungen, einschließlich der negativen Auswirkungen der Umwelt. Das Gehäuse entspricht dem internationalen Standard und hat verschiedene Formen.
Der hermetisch dichte Stecker wird benötigt, um den Sensor über ein Kabel mit Zusatzgeräten (Waagen, Verstärker etc.) zu kommunizieren. Es gibt verschiedene Verbindungsschemata. Konstruktionsmerkmale einiger Wägezellen ermöglichen einen Kabelaustausch.
Kraftmesssensoren
Dehnungskraftsensoren haben einen anderen gebräuchlichen Namen - Dynamometer. Diese Messgeräte sind ein integraler Bestandteil der Wägeausrüstung. Ihr Bedarf ist kaum zu überschätzen, da sie in allen automatisierten technologischen Systemen jeder Produktion funktionieren. Sie wurden in der Landwirtschaft, Medizin, Metallurgie, Automobilindustrie usw. verwendet.
Bei dieser Messmethode treten viele Manipulationen auf, und dementsprechend werden mehrere Arten von Wägezellen unterschieden:
- taktil - unterteilt in Kraft-, Gleit- und Berührungswandler;
- resistiv - verwenden Sie einen Dehnungsmessstreifen und haben Sie ein lineares Ausgangssignal;
- piezoresonant - gekennzeichnet durch direkten und umgekehrten Effekt, der einen speziellen Sensor liefert - Resonator;
- piezoelektrisch - beständig gegen Umgebungstemperatur, hohe Festigkeit, nutzt einen direkten Piezoeffekt;
- magnetisch –arbeiten mit dem Phänomen der Magnetostriktion, die die Geometrie der Dimensionen im magnetischen Bereich verändert;
- kapazitiv - parametrische Messgeräte, die ein Kondensator sind.
Gewichtsmesssensoren
Dehnmessdosen bestehen aus drei Elementen:
- Dehnungsmessstreifen.
- Biegebalken.
- Kabel.
Sensoren werden in industriellen und persönlichen Waagen verwendet. Diese Messgeräte sind eher in Produktionsbereichen beliebt und haben folgende Typen:
- Konsolengeräte - Knüppel aus Aluminium oder Stahl. Stahl kann in Form eines Fasses oder einer Unterlegscheibe hergestellt werden, hat eine hohe Dichtheit;
- Balkengeräte - Messen Sie Lasten auf Bahnsteig- und Brückenkonstruktionen.
Vorteile von Wägezellen
Sie sind:
- Hochpräzise Parametermessungen.
- Keine Verzerrung von Informationen zulassen.
- Kompatibel mit Spannungsmessungen.
- Kompakte Gesamtabmessungen.
Der Nachteil kann als Verlust der Empfindlichkeit von Funktionselementen bei kritischen Temperaturänderungen angesehen werden.
