Miernik naprężenia to czujnik służący do pomiaru naprężenia (deformacji) obiektu.

Oto krótki przegląd mierników naprężenia:

1. Struktura:
   • Zazwyczaj składa się z cienkiego, elastycznego, izolacyjnego podłoża, które wspiera wzór folii metalowej.
   • Folia jest rozmieszczona w układzie siatkowym, aby zmaksymalizować ilość drutu metalowego lub folii poddawanej naprężeniu w równoległym kierunku.
2. Zasada działania:
   • Opiera się na zasadzie, że rezystancja elektryczna zmienia się, gdy przewodnik jest rozciągany lub ściśnięty.
   • Gdy przedmiot, do którego przymocowany jest miernik naprężenia, deformuje się, deformuje się folia, co powoduje zmianę oporu elektrycznego.
3. Wymagania dotyczące:
   • Zmiany rezystancji mierzy się zwykle przy użyciu obwodu mostkowego Wheatstone.
   • Zmiana ta jest związana z obciążeniem przez wielkość zwaną współczynnikiem gauge.
4. Rodzaje:
   • Związane mierniki naprężenia: przymocowane bezpośrednio do obiektu
   • Niezwiązane ze sobą mierniki naprężenia: stosowane w niektórych rodzajach czujników ciśnienia i akcelerometrów
5. Zastosowanie:
   • Monitoring zdrowia strukturalnego
   • Analiza stresu
   • Komórki obciążeniowe do systemów ważenia
   • Komórki obciążenia do pomiaru siły
   • Czujniki ciśnienia
   • Czujniki momentu obrotowego
6. Zalety:
   • Wysoka wrażliwość
   • Doskonała liniowość
   • Niskie koszty
   • Można go stosować w różnych temperaturach
7. Rozważania:
   • Odpowiednie wiązanie z przedmiotem mierzonym ma kluczowe znaczenie
   • Kompensacja temperatury może być konieczna
   • Aby dokonać dokładnych pomiarów, wymagane jest ostrożne wyrównanie

Mierniki naprężenia mają zasadnicze znaczenie w wielu urządzeniach do pomiaru siły i ciśnienia, w tym w komórkach obciążenia naprężeniowego i kompresyjnego.

Pozwalają one na precyzyjną konwersję deformacji mechanicznych na sygnały elektryczne, które następnie mogą być przetwarzane i interpretowane w celu określenia zastosowanych sił lub nacisków.

Jak działają komórki obciążeniowe

Kiedy siła jest wywierana na komórkę obciążenia, materiał się odchyla.

W odpowiednim miejscu miernik naprężenia mierzy zmianę oporu przy zastosowaniu siły.Idealna komórka obciążenia mierzy tylko siłę w określonych kierunkach i ignoruje komponenty siły we wszystkich innych kierunkachPodejście do ideału polega na optymalizacji wielu opcji projektowych, w tym struktury mechanicznej, wzoru miernika, umieszczenia i liczby mierników.

Czasami można mieć tylko jeden miernik naprężenia. Dwa mogą być powszechne w tanich komórkach obciążeniowych, takich jak wagi łazienkowe. Cztery jest najczęstszym. Więcej mierników jest zwykle używanych do zwiększenia niektórych aspektów wydajności.Sześćdziesiąt cztery to najwięcej, o czym słyszeliśmy na jednym moście..

Kompresja skraca drut, co powoduje zmniejszenie oporu, natomiast napięcie rozciąga drut, co powoduje zwiększenie oporu.Jeśli wyobrazimy sobie kolumnę z miernikami naprężenia i przyłożymy siłę uciskową, jego średnica zwiększy się, a przy zastosowaniu siły rozciągania zmniejszy się.

Wskaźnik Poissona przewiduje proporcjonalną zmianę średnicy. "Wskaźnik Poissona" jest stosunkiem naprężenia poprzecznego (zmiana średnicy) do naprężenia osiowego (zmiana długości).

Jeśli przyrząd miernik naprężenia jest przymocowany do kolumny w celu pomiaru tego naprężenia obwodowego, opór przyrządu miernika naprężenia zmienia się bezpośrednio w odpowiedzi na stosowaną siłę.Zmiana rezystancji przyrządu miernika naprężenia zorientowanego ośniowo jest przeciwna zmianie przyrządu miernika naprężenia zorientowanego obwodowo przy zastosowaniu siły.

Kiedy mierzymy opór miernika pod obciążeniem, można obliczyć siłę. Gdy podłączony do komórki obciążenia, licznik lub wskaźnik wyświetla wartość pomiaru siły.Komórki obciążeniowe mogą być kalibrowane w firmie takiej jak Morehouse przy użyciu standardowych podstawowych standardów znanych jako martwe0,002 % siły nałożonej. Śmierć maszyny jest dostosowana do grawitacji lokalnej, gęstości powietrza i gęstości materiału, aby dokładnie zastosować siłę.o pojemności nieprzekraczającej 10 W.