Dehnmessstreifen: Beschreibung, Gebrauchsanweisungen, Eigenschaften und Bewertungen

Dehnmessstreifen Wandler sind Vorrichtungen zum Umwandeln der gemessenen elastische Verformung des festen Körpers in ein elektrisches Signal. Dies tritt aufgrund der Änderung des Leitungswiderstandes des Sensors seiner geometrischen Abmessungen der Dehnung oder Kompression zu ändern.

Dehnmessstreifen: Das Prinzip der Aktion

Das Hauptelement der Vorrichtung ist ein Dehnmessstreifen an einem elastischen Struktur angebracht. Wägezellen sind kalibriert spezifizieren schrittweise Belastungskraft zu erhöhen und damit die Größe Messung des elektrischen Widerstandes. Dann ändern sie angewendet werden können, um die Werte der unbekannten Last zu bestimmen und die Verformung ist proportional zu.

Je nach Art der Sensoren gemessen werden:

• Macht;
• Druck;
• Verschiebung;
• Drehmoment;
• Beschleunigung.

Selbst die anspruchsvollsten Schaltungsentwurf Belastungseffekte auf dem Dehnungsmesser entlang seiner Gitter langen Abschnitts auf den Zug oder Druck reduziert wird, eine Basis bezeichnet.

Was früher Dehnmessstreifen

Die häufigsten Arten von Dehnmessstreifen mit der Änderung der Widerstand bei mechanischer Beanspruchung – Dehnmessstreifen.

Dehnungsmeßstreifen

Das einfachste Beispiel ist ein Liniensegment aus einem dünnen Draht, der an die Studie Details angebracht ist. Sein Widerstand ist: R = pL / s, wobei p – spezifischen Widerstand, L – die Länge, s – die Querschnittsfläche.

Auf dem geklebten Drahtstück wird elastisch verformt. Zur gleichen Zeit ändert seine geometrischen Abmessungen. Beim Komprimieren einen Querschnitt des Leiters zunimmt und die Reiß – abnimmt. Daher ändert sich der Widerstandsänderung Vorzeichen in Abhängigkeit von der Richtung der Verformung. Charakteristisch ist linear.

Geringe Empfindlichkeit gage führte zu der Notwendigkeit, die Länge des Drahtes in einem kleinen Bereich der Messung zu erhöhen. Um dies zu tun, wird es in Form einer Spirale (Gitter) von Draht, geklebt auf beiden Seiten der Isolationsplatten Lackfilm oder Papier. Für den Anschluss an elektrische Schaltungsvorrichtung ist mit zwei Kupferanschlussleiter versehen. Sie werden verschweißt oder verlötet mit den Enden des Drahtwendel und stark genug, um mit einer elektrischen Schaltung zu verbinden. Dehnungsmesser befestigt an dem elastischen Element oder dem suchtes Teil unter Verwendung eines Klebstoffs.

Dehnmessstreifen haben die folgenden Vorteile:

• einfacher Aufbau;
• lineare Abhängigkeit der Verformung;
• geringe Größe;
• kleiner Preis.

Die Nachteile sind eine geringe Empfindlichkeit, um die Wirkung der Umgebungstemperatur, wodurch die Notwendigkeit zum Schutz gegen Feuchtigkeit, verwenden nur im Bereich der elastischen Verformung.

Der Draht wird verformt werden, wenn die Adhäsionskraft es weit zu kleben den Aufwand für die Erweiterung erforderlich übersteigt. Das Verhältnis der Oberflächenbindung an die Querschnittsfläche sollte 160 bis 200, sein, die zu seinem Durchmesser 0,02-0,025 mm entspricht. Es erlaubt auf 0,05 mm erhöht. Dann, während des normalen Betriebs der Dehnungsmeßvorrichtung Klebstoffschicht wird zerstört. Darüber hinaus eignet sich gut der Sensor für die Kompression, da Filamente aus Draht die einstückig mit dem Klebefilm und dem Werkstück.

Dehnungsmeßstreifen

Parameter und der Betrieb der Folien-DMS sind die gleiche wie die des Drahtes. Nur Material ist eine Folie, hergestellt aus Nichrom, Konstantan oder Titan-Aluminium. Photolithographietechnologie Herstellung ermöglicht eine komplexe Gitterkonfiguration und automatisiert den Prozess zu erhalten.

Im Vergleich mit Draht, Dehnungsmeßstreifen empfindlicher wird mehr Strom geleitet besser die Verformung überträgt eine haltbarere und härter Zeichnung Schlussfolgerungen zu haben.

Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen

Die Empfindlichkeit des Sensors ist etwa 100 mal höher ist als der Draht, der oft ermöglicht es ihnen, ohne Verstärker anzuwenden. Die Nachteile sind, Sprödigkeit, eine große Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und ein beträchtlicher Streuparameter.

Eigenschaften der Dehnungsmeßstreifen

1. Basis – Gitterleiterlänge (0,2-150 mm).
2. Standardwiderstand R – Widerstandswert (Ohm 10-1000).
3. Arbeitsversorgungsstrom I _p – Strom , bei dem die gage nicht nennenswert erwärmt wird. Bei Überhitzung verändert die Eigenschaften der Sensormaterial, die Base und eine Klebeschicht, verzerren die Beweise.
4. Dehnungsfaktor: s = (& Delta; R / R) / (& Delta; L / L), wobei R und L – jeweils der elektrische Widerstand und die Länge der unbelasteten Sonde; & Delta; R und & Delta; L – Widerstand zu verändern und Verformung durch eine äußere Kraft. Für verschiedene Materialien kann es positiv (R erhöht Zugfestigkeit) und negative (R steigt in Kompression) sein. Der Wert s für verschiedene Metalle im Bereich von -12,6 bis +6.

Schema enthält Dehnmessstreifen

Zur Messung kleine elektrische Signale beste Option die Aufnahme einer Brücke ist, ist das Zentrum ein Voltmeter. Das einfachste Beispiel wäre ein Dehnungsmeßstreifen sein, die Schaltung auf dem Prinzip der elektrischen Brücke montiert ist, die in einem Arm verbunden ist. Sein Widerstand im unbelasteten Zustand ist das gleiche wie die der anderen Widerstände. In diesem Fall zeigt das Gerät eine Nullspannung. Das Funktionsprinzip des Dehnungsmeßstreifens ist zu erhöhen oder um die Größe seines Widerstands verringern in Abhängigkeit von komprimierten zwingen wird oder gestreckt.

Die Genauigkeit des Messwerts wird maßgeblich durch die Temperaturanzeige betroffen. Wenn der andere Arm der Brücke eine ähnliche tenzosoprotivlenie enthalten, das nicht geladen wird, wird die Kompensationsfunktion bei extremen Temperaturen durchzuführen.

Die Meßschaltung muss berücksichtigt auch die Werte des elektrischen Widerstands der Drähte mit dem Widerstand verbunden. Ihr Einfluß wird durch die Zugabe eines anderen Leiters vermindert verbunden jeden Abschluß Dehnmessstreifen und Voltmeter.

Wenn das elastische Element der beiden Sensoren haften, so daß ihre Last im Vorzeichen unterscheidet, wird das Signal 2 mal erhöhen. Wenn es vier Sensoren in der Schaltung mit Lasten, die durch die Pfeile bezeichneten oben in dem Diagramm, erhöht die Empfindlichkeit deutlich. Wenn der Draht oder die Dehnungsmeßstreifen gewöhnlichen ammeter Verbindungs wird ohne Verstärker von elektrischen Signalen auszusagen. Es ist wichtig, genau die Stückelung von Widerständen mit einem Multimeter zu wählen, so dass sie in jedem Arm einer elektrischen Brücke zueinander gleich sind.

Die Anwendung der Dehnmessstreifen im Stand der Technik

1. Ein Teil der Struktur der Bilanz: Der Sensorkörper wiegen elastisch verformt wird, und mit ihm die Dehnungsmeßstreifen aufgeklebt, um es in den Kreislauf verbunden. Das elektrische Signal wird mit dem übertragenen Messinstrument.
2. Die Überwachung der Spannungs-Dehnungs-Zustand von Hoch- und Tiefbau-Projekte während ihrer Errichtung und den Betrieb.
3. Dehnmessstreifen zur Verformungskraft während der Messung Metallumformung auf Walzwerken und Stanzpressen.
4. Hochtemperatursensoren für metallurgische und andere Unternehmen.
5. Messsensor mit einem elastischen Elemente aus rostfreiem Stahl zur Verwendung in einer chemisch aggressiven Umgebung hergestellt.

Standard DMS in Form von Scheiben, Saiten oder einfacher Balken bilateral, S-förmig. Für alle Ausführungen ist es wichtig, dass die Kraft in eine Richtung angelegt wurde: von oben nach unten oder umgekehrt. Bei schweren Einsatzbedingungen, Sonderkonstruktionen machen es möglich, die Wirkung der parasitären Kräfte zu beseitigen. Daraus zu einem großen Teil davon abhängen, ihre Preise.

Auf Dehnmessstreifen Preis reicht von Hunderten bis Hunderttausende von Rubeln. Viel hängt von dem Hersteller, Design, Materialien, Herstellungstechniken, die Werte des gemessenen Parameters, zusätzliche elektronische Ausrüstung. Zum größten Teil sind sie Bestandteile der Balance verschiedenen Typen.

Abschluss

Das Arbeitsprinzip aller Wägezellen auf Transformation der Deformation des elastischen Teils in ein elektrisches Signal basiert. Für verschiedene Zwecke hat einen eigenen Sensor. Wenn Dehnungsmeßstreifen gewählt werden, ist es wichtig, zu bestimmen, ob eine Kompensationsschema ist Ablesungen der Temperatur und die mechanischen parasitärer Effekte verzerren.