Vad är en töjningsmätare och hur fungerar den?

Vad mäter töjningsmätare?

Det första man bör förstå när man diskuterar töjningsmätare är vad de mäter. En töjningsmätare är en sensor vars uppmätta elektriska motstånd varierar med förändringar i töjningen. Töjning är deformation eller förskjutning av material som är ett resultat av en applicerad spänning. Spänningen är kraften som appliceras på ett material, dividerat med materialets tvärsnittsarea. Ladda celler är utformade för att fokusera påkänning genom balkelement där töjningsmätare är placerade. Töjningsmätare omvandlar den applicerade kraften, trycket, vridmomentet etc. till en elektrisk signal som kan mätas. Kraft orsakar töjning, som sedan mäts med töjningsmätaren genom en förändring av det elektriska motståndet. Därefter samlas spänningsmätningen med hjälp av datainsamling.

töjningsmätare-diagram-exempel

 

Hur mäts töjningen?

Nu när processen med töjningsmätningar har etablerats, är nästa steg när du använder töjningsmätare att få användbar data. Töjningsmätaren måste anslutas till en elektrisk krets som kan reagera exakt på de små förändringarna i motståndet som är förknippade med töjningen. Flera töjningsmätare kan användas i en delad bryggkrets för att mäta små förändringar i elektriskt motstånd. Detta kallas en Wheatstone-bro. I en Wheatstone-bryggkonfiguration appliceras en exciteringsspänning över kretsen, och utspänningen mäts över två punkter i mitten av bryggan. När det inte finns någon belastning som verkar på lastcellen är Wheatstone-bryggan balanserad och det finns noll utspänning. Varje liten förändring i materialet under töjningsmätaren resulterar i en förändring av motståndet hos töjningsmätaren när den deformeras med materialet. Detta gör att bryggan kastas ur balans, vilket resulterar i en förändring i utspänningen. Som nämnts tidigare är resistansförändringen minut, vilket innebär att signalförstärkning ofta behövs för att korrekt bestämma förändringar. Förstärkningsprocessen förstärker töjningssignalförändringarna; det leder dock också till att mer oönskat brus också upptäcks i signalen. Signalkonditionering filtrerar bort överflödigt brus, vilket säkerställer korrekta och begripliga data. 

wheatstone bridge töjningsmätare diagram

Michigan Scientific tillhandahåller de resurser som krävs för att få bästa resultat från kraft- och vridmomentmätningar. Vi producerar enkelkanals Strain Gage-förstärkare och flerkanals Strain Gage-förstärkare för våran Glidringssammansättningar. Dessa förstärkare har mycket exakt bryggexcitering, externt justerbart shuntmotstånd och förstärkning, och fjärrstyrd bryggexcitering på/av-förmåga. Våra förstärkare skapar starka signaler med minimalt brus. Tillsammans med våra produkter är vår personal av högutbildade tekniker kapabla till mäta en mängd olika delar och applikationer. För att lära dig mer om våra produkter eller tjänster, eller för att göra en förfrågan, kontakta Michigan Scientific i dag.

 

Utvalda bild med tillstånd av Christian V. / CC BY.