Kovove a) Snimače prilozne (obr) dratkove (navinuty drat) foliove (kovova folie na podlozce) b) Snimace lepene dratkove (navinuty drat na podlozce)

Transkript

1 Kovove a) Snimače prilozne (obr) dratkove (navinuty drat) foliove (kovova folie na podlozce) b) Snimace lepene dratkove (navinuty drat na podlozce) foliove (kovova folie na podlozce) Ad a) Odporove dratky jsou uchyceny mezi soustavou drzaku. Akivni clanek není prilepen a odpada problem s prenosem def na cely povrch Jsou náročnéna mechanické provedení. Dnes se již moc nepoužívají Ad b) o Drátkové - převážně s kruhovým průřezem drátku je díky sve linearite hodne pouzivan. Průměr drátku je 5-25um. Konce drátku jsou uchyceny k vývodům. Jsou nalepeny na podložku z papíru, plastu nebo kovu. o Fóliové - Existují i fóliové tenzometry, kdy je na podložce přilepena fólie a ne drátek. Vyrábí se podobně jako desky plošných spojů. Princip je shodný, ale jde jen o mechanické provedení. Vyhody u foliových lze pripustit vetsi proudove zatizeni diky lepsimu odvodu tepla. Dokazi prenes mensi smykove sily je proto citlivejsi. Jednoducha vyroba a lze vyrobit jakykoliv tvar

2 ohybem tenzometru mění svůj průřez a tím i odpor. Platí vztah: Odporový snímač deformace = tenzometr Je to malá plochá součástka, která v závislosti na deformaci mění svůj odpor. Velké tenzometry se používají k měření deformací mostů, přehrad. Malé jsou implementovány například v číslicových váhách apod. V odporovém tenzometru je obvykle umístěna nějaká délka tenkého drátku a tento drátek Ypsilon je pomer def dl/l a k je k faktor (součinitel deformacni citlivosti tenzometru) udavany vyrobcem Ro je merny odpor Zapojení je do můstku, čili za předpokladu, že teplota tělesa i teplota plechu, kde jsou umístěny zbývající 3 tenzometry je stejná, dojde ke kompenzaci teploty. Při použití 1 aktivního tenzometru je změna výstupního napětí v závislosti na deformaci poměrně malá. Vysledek-vidime ze teplota není ve vzorci obsazena. Cili zanedbavame Polovodicove tenzometry - Princip: silové působení na polovodičový přechod mění jeho vlastnosti piezoodporový jev. Mění se vodivost přechodu a při přivedeném konstantním napětí se mění proud. Složení: tenká vlákna nebo pásky z monokrystalu germania nebo křemíku. Jsou tvrdé a křehké. Odpor může být od jednotek ohm do Mohm v závislosti na stupni legování základního materiálu. Výhody: Vysoké hodnoty k-faktoru Vyšší deformační citlivost Lze volit k-faktor i měrný odpor polovodiče Vysoká únavová životnost Malé rozměry a nízká hmotnost

3 Nejčastěji používané zapojení, dosahuje se jím maximální citlivosti. Parazitní ohybové namáhání je eliminováno. V případě ocelového tělesa se použitím 4 tenzometrů na tělese dosahuje až 2.6x vyšší citlivosti než je tomu u jednoho tenzometru. Výsledek- Ohybove cleny se ve vzorci nevyskytuji, tzn vylucujeme je a predpokladame pouze tah a tlak, samozrejmosti je i kompenzace teploty Hystereze je maximální rozdíl mezi dvěma hodnotami výstupního signálu pro jedno zatížení. Nelinearita je odchylka od ideálního tvaru přímky. Z výsledku je zřejmé ze napeti je dvojnásobkem mericiho mostu s jednim ericim snimacem. Tahova (parazitni) sila způsobí v obou snímacích stejne velke sily stejného znamenka, podobne jako teplota. Timto vyloučíme z vysledku tah i teplotu VICEOSA-Pokud zname smery hl napeti- staci dva smery zap tenzometru. Pokud nezname jsou to 3 TEnz pro vys teploty 1) Mřížka tenzometru je vyráběna jako fóliová, podložka je ze žáruvzdorné oceli. Mřížka je k ní přilepena speciálním vysokoteplotním tmelem. Podložka má specifikováno přesné místo pro svaření s měřícím objektem. 2) Fóliový nebo drátkový tenzometr je nalepen na samolepící podložce s malou adhezí. Na měřený objekt se nanese vysokoteplotní tmel na který se přitlačí tenzometr podložkou vzhůru. Poté se podložka z vinutí tenzometru odlepí a na vinutí se nanese další vrstva tmelu a zahřeje se na teplotu kolem 950. Na velikost teploty na které lze s tenzometrem měřit má vliv materiál měřícího vinutí. Pt-W (800 C)

4 Výsledkem je 4 násobkem měřícího napětí pro jeden snímač. Všechny čtyři snímače jsou měřící a zárověn kompenzační. Tímto zapojením se opět vyloučí tahová složka. Ta způsobí ve všech snímačích změnu odporu stejného znaménka a podobně jako teplotní složky se vyruší. Nejpoužívanější pro ohyb. Připevnění tenzometru: Připevnění tenzometru musí být dokonalé tak, aby kopírovalo deformace měřeného tělesa.. Lepení: lepení zahrnuje přípravu, očištění plochy určené pro lepení, nanesení lepidla, vytvrzení. Lepidlo by mělo být doporučené výrobcem tenzometru. Lepidla jsou vytvrditelná za tepla ( C) a syntetická, která jsou vytvrditelná za pokojové teploty. Navařování podložky s tenzometrem Mechanické upevnění pomocí keramických pojidel Zásady pro instalaci: povrch tělesa je přesně opracován po předchozím tepelném zpracování nutné očistit odmaštění osušit tenzometr i součást Vliv teploty: Na samotný tenzometr velmi působí změna teploty. Změna poměrného odporu vyvolaného teplotou může být i větší než změna vyvolaná deformací. Z tohoto důvodu je použití tenzometrů značné limitující a nepřesné. Vliv teploty lze eliminovat : Kompenzací dalším snímačem kompenzační tenzometr musí být na stejném materiálu a vystaven stejným vlivům jako měřená součást. Tento druh kompenzace je učen pro ustálené podmínky. Kompenzační tenzometr je zapojen v sousedním rameni měřícího můstku. Autokompenzací používá se tenzometr, který má drátek spojen ze 2 různých kovů. Takto lze v určitém teplotním pásmu dosáhnout nezávislosti k na teplotě. Korekcí naměřených údajů numerická metoda. V této úloze je poměrná deformace přímo úměrná smykovému tření, musí se snímače nalepit přesně a správně. Nalepením v úhlech 45 dojde k eliminaci složky ohybu. Všechny snímače jsou na jednom tělese, tím je eliminována teplota. Výsledek ohybova slozka se vyrusila, je vyuzita plne citlivost mostu

5 Indukční snímače Principem je, že se na cívku působí měnící se magnetické pole a na základě elektromagnetické indukce dochází v této změně magnetického pole ke vzniku napětí na cívce. Pakliže se mag. pole nemění, je na cívce 0V. Použití: měření rychlosti, otáček apod. Piezoelektrické snímače Jedná se o 2 destičky vyplněné speciálním dielektrikem. Vlastností je, že při vzniku tlaku na toto dielektrikum vzniká narušením krystalické struktury velmi malé napětí, které se dá měřit. Využití jako snímače tlaku, zrychlení apod Termočlánky Slouží na měření teploty. Jedná se o galvanické spojení drátků různých kovů, kde vzniká v závislosti na teplotě napětí. Podle materiálu termočlánku lze rozdělit tyto články podle maximální a minimální použitelné teploty. Podle typu ochrany těchto drátků lze určit v jakém prostředí termočlánek bude provozován. Součástí je kompenzační vedení. V provozním rozsahu je charakteristika termočlánku lineární.