Czujniki tensometryczne, czyli co o pomiarach siły winien wiedzieć automatyk

Czujniki tensometryczne, potocznie zwane tensometrami, to główny składnik każdej wagi elektronicznej, a również przyrządów do pomiaru sił rozciągających, ściskających, naprężeń, itd. Często napotykane bywają one w układach automatyki, w których istnieje konieczność realizowania pomiarów wagowych, na przykład ciężaru zasobników magazynujących surowce, zbiorników mieszalniczych albo platform najazdowych.

zestaw czujników

Autor: SparkFun Electronics
Źródło: http://www.flickr.com

Czujniki takie najczęściej umieszczane są pod podporami pojemnika raty (zobacz kliknij odnośnik) platformy. W połączeniu z odpowiednimi narzędziami pomiarowymi można realizować pomiar mas, dozowania surowców i inne.

Tensometry już od blisko siedemdziesięciu lat stanowią podstawowe źródło sygnału definiującego wartość wielkości mechanicznych, mierzonych metodami obróbki sygnału elektrycznego. W sklepach oferowana jest szeroka paleta tensometrów przeznaczonych do pomiaru odkształceń lub oceny stanu naprężeń we fragmentach konstrukcyjnych obiektów, testach laboratoryjnych rato (zobacz moja strona) znajdujących wykorzystanie między innymi w budowie przetworników ciśnienia, siły, masy, momentu obrotowego. O zastosowaniu właściwego wariantu tensometru przesądzają warunki i wymogi pomiaru związane z materiałem, układem elementu konstrukcyjnego czujnika, typem obciążeń, temperaturą pracy, itd. Obecnie najszersze wykorzystanie znalazły sprawdzone tensometry oporowe. Są one najczęściej używane przy pomiarach laboratoryjnych oraz użytkowych. Mają one sporo walorów, takich jak: znaczna czułość jak też duża dokładność, niewielkie wymiary, odporność na drgania a także wstrząsy, możliwość pracy w wysokich temperaturach oraz ciśnieniach, możność umieszczania na powierzchniach zakrzywionych.

tensometr

Źródło: wagi-elektroniczne.pl

Zasada działania tensometru oporowego opiera się na własności fizycznej drutu metalowego, polegającej na przemianie jego rezystancji elektrycznej wraz ze zmianą długości. Drut oporowy (albo folia) naklejany jest przy pomocy specjalnego spoiwa na element odkształcający się pod wpływem oddziaływających sił. Materiał oporowy sensora ulega jednakowym deformacjom, co fragment, na jakim czujnik jest przyklejony. Technologia klejenia, użyte materiały to ogromna wiedza firm proponujących czujniki siły, bowiem od nich zależą precyzja jak też stabilność czujników.