중력 센서

중력 센서

무게력 센서는 중력을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 주로 전자 무게에서 힘-전기 변환을 실현하는 데 사용됩니다.

일반적인 유형에는 저항 스트레인 유형, 전자기 힘 유형 및 용량 유형이 포함됩니다. 그 중에서도 저항 스트레인 유형은 간단한 구조로 인해 널리 사용됩니다.높은 정확성 및 넓은 적용 표면.

원칙
저항 스트레인 웨이징 센서는 이러한 원리에 기반합니다: elastomer (탄력 요소, 민감한 빔) 외부 힘의 작용 아래 탄력 변형,저항 스트레인지 측정기 (변환 요소) 표면에 붙여넣기, 또한 변형, 저항 스트레인 미터] 변형, 그것의 저항은 변화 (증가 또는 감소),그 다음 저항의 전기 신호 (전압 또는 전류) 에 대한 대응 측정 회로, 외부 힘을 전기 신호로 변환하는 과정을 완료합니다.

저항 스트레인지 미터, 엘라스토머 및 감지 회로는 저항 스트레인지 가중 센서의 몇 가지 필수 요소입니다.

다음 세 가지 측면은 간략하게 논의됩니다.

하나는, 저항 스트레인지 메이저 저항 스트레인지 메이저는 유기 물질로 만든 기판에 분포 저항 와이어 기계, 즉, 스트레인지 메이저가됩니다.

그의 중요한 매개 변수는 민감도 계수인 k입니다.

그 의미에 대해 이야기 해 봅시다.

금속 저항 와이어가 있는데 그 길이는 l이고 그 가로 가로 가로는 반지름 r의 원형이고 그 면적은 s로 표시되고 그 저항성은 ρ로 기록됩니다.이 물질의 포이슨 계수는 μ입니다..

저항 와이어가 외부 힘에 영향을 받지 않을 때, 그 저항 값은 r: r = ρ l / s (Ω) (2-1) f 힘에 영향을 받으면 끝은 길게, 즉 변형됩니다.

길이가 Δ l이면 가로 면적이 줄어들게 되는데, 즉, 가로 면적의 반지름이 Δ r로 줄어들게 되죠.

또한, 금속 저항 와이어의 저항성이 변형 후 변화한다는 것을 증명할 수 있으며, Δρ로 기록됩니다.

공식 (2- -1), 즉 저항 가이드가 변한 후 저항 값이 얼마나 변하는지.

우리는: Δ r = Δρ l / s + Δ l ρ / s Δ s ρ l / s2 (2-2) 를 함수 (2- -1) 제거 함수 (2- -2) 와 함께우리는 선의 가로단 면적이, s = π r2, 그러면 Δ s = 2 π r * Δ r, 그래서 Δ s / s = 2 Δ r / r (2-4) 물질역학에서 우리는 Δ r / r = - μ Δ l / l (2-5) 를 알고 있습니다, 마이너스 기호가 길이를 나타낼 때,반지름 방향은 감소.

μ는 재료의 측면 효과의 포이슨 계수입니다.

공식 (2-4) (2-5) 로 (2- -3), Δ r / r = Δρ / ρ + Δ l / l + 2 μΔ l / l = (1 + 2 μ (Δρ / ρ) / (Δ l / l)) * Δ l / l = k * Δ l / l (2-6) where k = 1 + 2 μ + (Δρ / ρ) / (Δ l / l) (2-7) (2-6)) illustrates the relationship between resistance strain gauge resistance (resistance relative change) and resistance wire elongation (length relative change).

감수성 계수 k 값의 크기는 금속 저항 와이어 재료의 특성에 의해 결정되는 상수입니다.그것은 스트레인지의 모양과 크기와 아무런 관련이 없습니다., 다른 재료의 k 값은 일반적으로 1.7에서 3 사이입니다.6; k 값은 크기, 즉, 차원이 없습니다.

재료의 기계에서 Δ l / l는 팽창으로 불리며 ε로 기록되며, 탄력이 종종 너무 커서, 종종 1 백만을 단위로 사용하는 것이 매우 불편하다는 것을 나타냅니다.에 기록.

이 방법으로, 공식 (2- -6) 는 종종 다음과 같이 쓰인다: Δ r / r = k ε (2- -8), 두, 엘라스토머 엘라스토머는 특별한 모양을 가진 구조적인 부분이다.

그것은 두 가지 기능을 가지고 있습니다. 첫째, 그것은 무게 센서의 외부 힘을 견뎌내고 상대적 정적 균형을 달성하기 위해 외부 힘에 반응력을 생성합니다.고품질의 스트레인 필드 (영역) 를 생성합니다., 그래서 이 영역에 붙여진 저항 스트레인 미터는 스트레인 날짜 전기 신호의 변환 작업을 완료하는 데 이상적입니다.

스트레스 분포를 소개하기 위해 sb 시리즈 무게 센서의 엘라스토머를 예로 들어라.

구멍이 있는 큐보이드 칸티레버

구멍의 아래쪽 중심은 순수한 절단 스트레스에 노출되지만 상부와 하부 부분은 팽창 및 압축 스트레스가 있습니다.

주요 스트레스 방향은 당기는 신이고 첫번째는 압축입니다. 만약 스트레스 측정기가 여기에 붙어 있다면, 스트레스 측정기의 상반기는 뻗어지고 저항 값이 증가합니다.스트레인지의 하반기가 압축되고 저항 값이 감소하는 동안.

구멍의 바닥에 있는 중앙 지점의 스트레인 표현은 아래에 나열되어 있으며 더 이상 도출되지 않습니다.

ε = (3q (1 + μ) / 2 eb) * (b (h2-h2) + bh 2) / (b (h3-h3) + bh 3) (2-9) 여기: q- -section에 절단 힘; e- -Young의 모듈: μ - -Poisson 계수; b, b, h,h-는 빔의 기하학적 크기입니다..

상기 분석된 스트레스 상태들은 모두 "지방적"상황이며, 스트레인 미터는 실제로 "평균"상태를 감지한다.

세번째, 감지 회로의 기능은 스트레인지의 저항을 전압 출력으로 바꾸는 것입니다.

다리는 많은 장점을 가지고 있기 때문에, 예를 들어 온도 변화의 영향을 억제 할 수 있습니다, 측면 힘 간섭을 억제 할 수 있습니다,무게 센서의 보상 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다, 그래서 다리는 무게 센서에서 널리 사용되었습니다.

전체 다리 같은 팔 다리가 가장 높은 민감성을 가지고 있기 때문에 각 팔의 매개 변수는 일관성 있고 다양한 간섭의 영향은 쉽게 서로 상쇄됩니다.그래서 무게 센서는 전체 브리지 같은 팔 브리지를 채택.

서비스 환경
무게 부하 셀은 실제로 질량 신호를 측정으로 변환하는 전기 신호 출력 장치입니다.

먼저 센서의 올바른 선택에 결정적인 센서의 실제 작업 환경을 고려하기 위해, 그것은 센서의 정상적인 작동과 관련이 있습니다.안전성 및 서비스 수명, 심지어 무게 장치 전체의 신뢰성 및 안전성.

일반적으로 높은 온도 환경은 코팅 재료, 용접 관절의 녹화와 엘라스토머의 스트레스의 구조적 변화; 먼지와 습기가 센서에 영향을 미칩니다.센서 엘라스토머가 손상되거나 단면전기 자기장이 센서의 출력을 방해합니다.

대응 환경 요인 아래에서 우리는 필요한 무게 요구 사항을 충족하기 위해 대응 힘 무게 센서를 선택해야합니다.

비교
저항 스트레인 부하 가중 센서는 종종 다양한 전자 가중을 위해 가중 센서라고 불리며 실험 부하 또는 힘을 측정하는 데 사용되는 힘 센서라고 불립니다.비록 두 구조의 형태, 생산 프로세스는 동일하지만 사용, 정밀 캘리브레이션 및 요구 사항 또는 많은 특정 차이가 있습니다.

스케일 센서의 제로 드리프트에 대해서는 일반적으로 장기 안정성의 성능이 추가되지 않지만 장기 안정성의 장기 성능에 추가됩니다.

저항 스트레인 센서가 재료 테스트 기계의 기준 부하로 사용되는 경우로드 센서의 등급 부하의 1 / 100은 일반적으로 재료 테스트 기계의 적용 범위로 간주됩니다.

이 때, 시험 기계의 표시 정확도는 1%로 보장될 수 있다.]]