Browse By

Wzmacniacz tensometryczny – czym jest?

Wzmacniacz tensometryczny bezpośrednio powiązany z czujnikiem tensometrycznym lub tensometrem. Jest elementem wag elektronicznych, urządzeń do pomiaru sił ściskających, rozciągających czy naprężeń. Możemy go spotkać w układach, gdzie zachodzi konieczność dokonywania pomiarów wagowych. Połączony z odpowiednimi urządzeniami pozwala mierzyć masę.

Jak działa czujnik tensometryczny?

Działanie tego urządzenia opiera się na właściwościach fizycznych drutu metalowego. Zmienia on swoją rezystancję elektryczną wraz ze zmianą długości. W tensometrach materiał oporowy czujnika ulega odkształceniom takim, jak element do którego został przyklejony. Od technologii klejenia i użytych materiałów zależy dokładność i stabilność tych urządzeń. W zależności od ich kształtu i ułożenia elementów oporowych możemy wyróżnić tensometry wężykowe, kratowe i oporowe foliowe. Te ostatnie wykorzystywane są najczęściej.

czujnik tensometryczny

Jak mierzyć siłę i ciężar z wykorzystaniem tensometru?

W czujnikach tensometrycznych zmienia się rezystencja zastosowanego drucika lub folii. Przy wykorzystaniu odpowiedniego wzoru możemy określić rezystancję elementu oporowego. W tym równaniu istotny jest materiał, z którego wykonany jest drut oporowy, jego sposób ułożenia, rodzaj kleju i rodzaj materiału podkładki. Ważne jest także to z jaką siłą możemy maksymalnie działać na dany czujnik.

Zazwyczaj te urządzenia działają w układzie tzw. mostka Wheatstone’a. Tworzy się go z czterech gałęzi zbudowanych z czterech elementów – tensometru, tensometru kompensacyjnego i dwóch oporników. Jednak możemy też wykorzystywać inne konstrukcje z większą liczbą tensometrów.

Dane pozyskane z czujników przelicza się z pomiaru siły na ciężar mierzony w gramach, kilogramach lub tonach. Jeżeli zależy nam na bardzo dokładnych pomiarach, jak na przykład w wagach laboratoryjnych, bardzo istotne będzie przyśpieszenie grawitacyjne. Musimy więc brać na nie poprawkę, mając na uwadze, że jego wartość będzie inna w zależności od odległości od równika i musimy je odpowiednio skorygować. Domyślnie wartość przyśpieszenia określa się jako 9,81.

Wzmacniacze tensometryczne

To urządzenia przeznaczone do współpracy z czujnikami tensometrycznymi. Pozwalają one przetwarzać sygnały z czujnika na sygnały napięciowe w przemysłowym standardzie. To urządzenia przystosowane do wzmacniania sygnałów różnicowych.

W czujnikach tensometrycznych występują małe napięci, które należy mierzyć. Zależnie od napięcia zasilania czujnika, by uzyskać rozdzielczość tysiąca działek pomiarowych, musimy zmierzyć napięcie gałęzi mostka z dokładnością ±20μV. By uzyskać takie rezultaty musimy wykorzystać odpowiednie układy zapewniające odpowiednią stabilność i rozdzielczość pomiarów.

W zależności od modelu możemy wybierać z różnych opcji. Wiele produktów posiada interfejsy. Często możemy wybrać stałą czułość mostka dzięki czemu zwiększamy liczbę czujników, z którymi to urządzenie może współpracować. Dobrze dobrany wzmacniacz tensometryczny możemy wykorzystać zarówno w przemyśle, jak i w laboratorium badawczym. Sprawdzi się on wszędzie, gdzie pojawia się konieczność zgrubnego bądź precyzyjnego pomiaru siły i ciężaru. Dzięki niemu podłączonemu do właściwego tensometru możemy mierzyć małe ciężary w zakresie gramów i ogromne obciążenia w tonach.

W dobrym układzie wzmacniacz tensometryczny jest po prostu niezbędny. Na wielu forach internetowych możemy jednak znaleźć pytania o to, jak dobrać odpowiedni model. Nie jest to zawsze oczywiste i musimy wziąć wiele kwestii pod uwagę. Kupując wzmacniacz tensometryczny powinniśmy sprawdzić ile wejść będziemy potrzebować. Czy konieczne będzie dla nas wyjście analogowe? Jeden wzmacniacz może obsłużyć kilka tensometrów, ale w zależności od wybranego przez nas produktu będzie to inna liczba. Sprawdźmy również sposób zasilania. Istotne jest to jakiej dokładności oczekujemy od tego urządzenia. Weźmy pod uwagę czy produkt jest przeznaczony do współpracy z tensometrami oporowymi mostkowymi i półmostkowymi. W jakim standardzie i protokole sygnał wychodzi ze wzmacniacza? To również wyjątkowo istotne. Wybierając wzmacniacz tensometryczny dobieramy również wzmocnienie. Może ono wymościć 100, 200, 400 a nawet 1000. Zazwyczaj, przynajmniej częściowo, jest ono regulowane.

praca w fabryce

Warto wybierać urządzenia, które będą nam ułatwiać pomiar. Możemy wybrać modele z wyświetlaczem, które pokazują aktualną wartość pomiaru. Istnieją produkty, które możemy zaprogramować tak, że sygnalizują przy wykorzystaniu wyjść przekaźnikowych dwa ustalone progi pomiarowe. Często programowanie odbywa się za pomocą łącza USB. Stan pracy urządzenia może być sygnalizowany przez diody LED.

Podziel się: