Седалищев В.Н. Методы и средства измерений неэлектрических величин
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 5.14 Измерительная цепь магнитоупругого динамометра.
5.4 Тактильные чувствительные элементы
Тактильные датчики – это специальный класс преобразователей силы или
давления. Характеризуются небольшой толщиной. Это датчики полезны в
случаях, когда сила или давление измеряются между двумя поверхностями,
расположенными близко друг к другу. Такие датчики часто используются в
робототехнике. Например, их устанавливают на «пальцы» механических
приводов для обеспечения обратной связи при контакте
с объектом.
Тактильные датчики касания используют в сенсорных дисплеях, клавиатурах
и других устройствах, где необходимо реагировать на физическое
прикосновение.
Такие датчики широко применяют в биомедицине, для определения
прикуса зубов и правильности установки коронок в стоматологии, а также
при исследовании давления на ноги человека при ходьбе. Иногда при
проведении операций протезирования
их устанавливают в искусственные
суставы для корректировки положения и т.п. В строительстве и в других
механических устройствах тактильные датчики используются для
определения сил, действующих на закрепленные элементы.
Рис 5.15 Тактильный чувствительный элемент мембранного типа.
Рис. 5.16 Тактильный акусточувствительный датчик на основе
пьезоэлектрической пленки.
Рис. 5.17 Пьезоэлектрический датчик контроля дыхания.
Рис. 5.18 Пьезорезистивный датчик с изменяемой площадью контакта (А) и
его передаточная характеристика (Б).
Рис. 5.19 Схема микродатчика силы на основе вакуумного диода.
Примеры конструктивного исполнения датчиков усилий и
контрольно-измерительных устройств на их основе
Датчики силы могут быть использованы как самостоятельно, так и в
сочетании с системами при динамических испытаниях различных
конструкций и машинного оборудования.
Датчики силы, используемые для:
• измерения силы сжатия и растяжения;
• бункерных и танкерных весов;
• кранового взвешивания;
• автомобильных весов;
• электронных весов и т.д.
Датчики силы, используемые:
• для измерения силы сжатия и растяжения;
• для платформенных весов;
• для кранового взвешивания;
• для автомобильных весов;
• для электронных весов и т.д.
Тензодатчики
Тензодатчик- измерительный преобразователь деформации твёрдого тела,
вызываемой механическими напряжениями, в сигнал (обычно
электрический), предназначенный для последующей передачи,
преобразования и регистрации. Тензодатчик рекомендуется использовать в
качестве силоизмерительных элементов в крановых, бункерных весах,
дозаторах и т.д.
На их основе создают:
• датчики силы;
• датчики перемещения;
• датчики крутящего момента;
• для
контроля и ограничения нагрузки при взвешивании.
Датчики крутящего момента
Датчики крутящего момента разработаны для статических и
динамических измерений крутящего момента, контроля частоты скорости
вращения и угла поворота.
Датчики крутящего момента сконструированы для измерений малых,
средних и больших моментов и могут использоваться в различных
испытательных стендах агрегатов и машин для целей контроля и
регулирования, могут применяться в различных отраслях
промышленности.
Используют:
• для статических и динамических измерений;
• функция частоты вращения;
• диапазон до 100 кН•м.
Датчики крутящего момента находят широкое применение в
испытательных стендах агрегатов, машин и механизмов для целей контроля и
регулирования.
Блоки обработки сигнала, индикаторы, усилители
тензометрические
Цифровые индикаторы тензометрические предназначены для
преобразования аналоговых выходных сигналов тензорезисторных датчиков,
представления измерительной информации на встроенном цифровом табло и
передачи этой информации через интерфейсы внешнему электронному
оборудованию.
Тензометрические индикаторы применяются как комплектующие изделия
в весах различного типа, а также весоизмерительных и силоизмерительных
системах.
Для представления результатов измерений на бумажном носителе
используют специальные принтеры YJ350, PT100, YJ370D, YJ370P:
Усилители тензометрические применяются для усиления измеряемых
сигналов и преобразования в постоянное напряжение.
Измерительные усилители и датчики регуляторы для контроля усилия
сжатия.
Дополнительное оборудование:
• вставка, плавающая опора, платформа;
• монтажный набор;
• коммутационная коробка, монтажный блок.
ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ
Область применения:
Для измерения силы, давления жидкости и сыпучих сред, а также уровня
жидкости и сыпучих сред.
Номинальные нагрузки: от 1 Н до 1000 кН.
Варианты конструкции: для измерения сжатия, растяжения, переменной
нагрузки, балочные, консольные, бункерные, ленточные, для
динамометрических ключей (измерение момента затяжки резьбовых
соединений) и др.
Серийно
выпускаемые:
Тип "Т". Стальная консольная балка изгиба. На нагрузки до 50 Н (до 5 кг).
Тип "Б". Алюминиевая консольная балка сдвига. На нагрузки до 2 кН (до 200
кг).
Тип "М". Стальной мембранный датчик, работающий на перерезывающих
силах. Сжатие/растяжение/знакопеременные нагрузки. На нагрузки от 10 до
3500 кН (1…350 тн).
Тип «S». Стальной S-образный датчик. Сжатие/растяжение/знакопеременные
нагрузки. На нагрузки от 250 до 5000 Н (25…500 кг).
Тип «SM». Стальной S-образный датчик. Растяжение. На нагрузки от 250 до
5000 Н (25…500 кг).
Тип «ДГВН». Датчик гололёдно-ветровых нагрузок для установки на опоры
ЛЭП. Одновременно может регистрировать вертикальные (вес льда) и
боковые (сила ветра) нагрузки по двум независимым каналам измерения.
На нагрузки 20 и 50 кН (2 и 5 тн).
Тип «ПД». Стальной датчик, работающий на перерезывающих силах.
Растяжение. На нагрузки от 10 до 3500 кН (1…350 тн).
Тип «SD». Миниатюрный S-образный датчик.
Сжатие/растяжение/знакопеременные нагрузки. Может использоваться для
регистрации и измерения силы потока жидкостей в трубопроводах. На
нагрузки до 10 кН (1 кг).
Тип «ДБ». Стальная консольная балка сдвига. На нагрузки до 5 кН (до 500
кг).
Динамометры
Динамометры – общее название приборов и устройств, служащих для
измерения сил. Составляют весьма многочисленную группу приборов,
отличающихся разнообразием условий применения, принципов устройства и
конструкции.
Динамометр (от динамо… и …метр) — прибор для измерения силы или
момента, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчётного
устройства. В силовом звене динамометра измеряемое усилие
преобразуется
в деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается
отсчётному устройству. Динамометром можно измерять усилия от
нескольких ньютонов (н, долей кгс) до 1 Мн (100 тс).
По принципу действия различают динамометры механические
(пружинные или рычажные), гидравлические и электронные.
Принцип действия динамометров состоит в том, что под действием
приложенной нагрузки происходит деформация
упругого элемента, на
котором нанесен тензорезисторный мост. Деформация упругого элемента
вызывает разбаланс тензорезисторного моста. Электрический сигнал
разбаланса моста поступает во вторичный измерительный преобразователь
для аналого-цифрового преобразования, обработки и индикации результатов
измерений.
Динамометры предназначены для измерения статических,
растягивающих усилий, для работы в помещениях лабораторного типа.
Измерение растягивающего усилия при помощи
динамометра производится в
килоньютонах (кН). Для приближенного определения массы взвешиваемого