Vipimo vya matatizo ni vifaa vinavyobadilisha mgeuko nyumbufu uliopimwa wa mwili dhabiti kuwa mawimbi ya umeme. Hii hutokea kutokana na mabadiliko ya ukinzani wa kondakta wa kihisi wakati vipimo vyake vya kijiometri vinabadilika kutoka kwa mvutano au mgandamizo.
Kipimo cha matatizo: kanuni ya uendeshaji
Kipengele kikuu cha kifaa ni kipimo cha matatizo kilichowekwa kwenye muundo wa elastic. Vipimo vya matatizo hupimwa kwa upakiaji wa hatua kwa hatua kwa nguvu fulani inayoongezeka na kupima ukubwa wa upinzani wa umeme. Kisha, kwa kuibadilisha, itawezekana kuamua maadili ya mzigo usiojulikana uliotumiwa na shida inayolingana nayo.
Kulingana na aina ya vitambuzi, unaweza kupima:
- nguvu;
- shinikizo;
- sogeza;
- torque;
- kuongeza kasi.
Hata ikiwa na mpango changamano wa upakiaji wa muundo, hatua imewashwakipimo cha mkazo hupunguzwa hadi kunyoosha au kubana kimiani kwenye sehemu ndefu inayoitwa besi.
Jeji gani za aina zinatumika
Aina zinazojulikana zaidi za kupima matatizo na mabadiliko ya upinzani amilifu chini ya hatua ya kiufundi - vipimo vya matatizo.
Vipimo vya kupima waya
Mfano rahisi zaidi ni kipande kilichonyooka cha waya mwembamba, ambacho kimeambatishwa kwenye sehemu inayofanyiwa utafiti. Upinzani wake ni: r=pL/s, ambapo p ni upinzani, L ni urefu, s ni eneo la sehemu ya msalaba.
Pamoja na sehemu, waya iliyobandishwa imeharibika kiunyumbulifu. Wakati huo huo, vipimo vyake vya kijiometri vinabadilika. Inaposisitizwa, sehemu ya msalaba ya conductor huongezeka, na inaponyoshwa, inapungua. Kwa hiyo, mabadiliko ya upinzani hubadilisha ishara kulingana na mwelekeo wa deformation. Sifa hiyo ni ya mstari.
Unyeti mdogo wa geji ya kuchuja ulisababisha hitaji la kuongeza urefu wa waya katika eneo dogo la kipimo. Ili kufanya hivyo, inafanywa kwa namna ya ond (lattice) ya waya, imefungwa pande zote mbili na sahani za insulation kutoka filamu ya varnish au karatasi. Ili kuunganisha kwenye mzunguko wa umeme, kifaa kina vifaa vya waya mbili za shaba. Wao ni svetsade au kuuzwa hadi mwisho wa waya iliyopigwa na ni nguvu ya kutosha kuunganisha kwenye mzunguko wa umeme. Kipimo cha kupima kimeunganishwa kwenye kipengele cha elastic au sehemu inayojaribiwa kwa gundi.
Seli za upakiaji wa waya zina faida zifuatazo:
- muundo rahisi;
- utegemezi wa mstari kwenye matatizo;
- ukubwa mdogo;
- bei ya chini.
Hasara ni pamoja na unyeti mdogo, ushawishi wa halijoto iliyoko, hitaji la ulinzi dhidi ya unyevu, tumia tu katika eneo la ulemavu wa elastic.
Waya itaharibika wakati nguvu ya kushikamana nayo inapozidi sana nguvu inayohitajika ili kuinyoosha. Uwiano wa uso wa kuunganisha kwa eneo la sehemu ya msalaba unapaswa kuwa 160 hadi 200, ambayo inafanana na kipenyo chake cha 0.02-0.025 mm. Inaweza kuongezeka hadi 0.05 mm. Kisha, wakati wa operesheni ya kawaida ya kupima matatizo, safu ya wambiso haitaharibiwa. Kwa kuongeza, kihisi hufanya kazi vizuri katika ukandamizaji, kwa vile nyuzi za waya zinaunganishwa na filamu ya wambiso na sehemu.
Seli za Kupakia za Foil
Vigezo na kanuni ya uendeshaji wa seli ya kupakia foili ni sawa na zile za waya. Nyenzo pekee ni nichrome, constantan au titanium-aluminium foil. Teknolojia ya utengenezaji wa fotografia inaruhusu kupata usanidi changamano wa kimiani na kufanyia mchakato kiotomatiki.
Ikilinganishwa na upimaji wa matatizo ya waya, vipimo vya aina ya foil ni nyeti zaidi, hubeba mkondo zaidi, husambaza matatizo vizuri zaidi, vina vielelezo vyenye nguvu zaidi na vina muundo changamano zaidi.
Seli za kupakia semiconductor
Unyeti wa vitambuzi ni takriban mara 100 zaidi ya zile za waya, ambayo huziruhusu kutumika mara kwa mara bila vikuza sauti. Hasara ni brittleness, utegemezi mkubwa juu ya joto iliyoko na muhimukuenea kwa kigezo.
Vipimo vya kupima matatizo
- Msingi - urefu wa kondakta wa gridi (0.2-150 mm).
- Upinzani wa kawaida R - thamani amilifu ya upinzani (10-1000 Ohm).
- Usambazaji wa sasa wa kufanya kazi Ip - mkondo ambapo kipimo cha matatizo haichomi joto. Inapokanzwa kupita kiasi, sifa za nyenzo za kipengele cha kuhisi, msingi na safu ya wambiso hubadilika, na kupotosha usomaji.
- Kipengele cha mkazo: s=(∆R/R)/(∆L/L), ambapo R na L ni upinzani wa umeme na urefu wa kitambuzi kilichopakuliwa, mtawalia; ∆R na ∆L - mabadiliko ya upinzani na deformation kutoka kwa nguvu ya nje. Kwa vifaa tofauti, inaweza kuwa chanya (R huongezeka kwa mvutano) na hasi (R huongezeka kwa ukandamizaji). Thamani ya s kwa metali tofauti inatofautiana kutoka -12.6 hadi +6.
Mipango ya kuwasha vipimo vya matatizo
Ili kupima mawimbi madogo ya umeme, chaguo bora zaidi ni unganisho la daraja, ambalo katikati yake kuna voltmeter. Mfano rahisi zaidi itakuwa kipimo cha shida, mzunguko ambao umekusanyika kulingana na kanuni ya daraja la umeme, katika moja ya mikono ambayo imeunganishwa. Upinzani wake usio na mzigo utakuwa sawa na wengine wa kupinga. Katika hali hii, kifaa kitaonyesha voltage sifuri.
Kanuni ya utendakazi wa kipimo cha mkazo ni kuongeza au kupunguza thamani ya ukinzani wake, kutegemeana na kama nguvu ni za kubana au za kukaza.
Halijoto ya kipimo cha matatizo ina athari kubwa kwa usahihi wa usomaji. Ikiwa upinzani sawa wa matatizo utajumuishwa katika mkono mwingine wa daraja, ambao hautapakiwa, utafanya kazi ya kufidia athari za joto.
Saketi ya kupimia lazima pia izingatie maadili ya upinzani wa umeme wa waya zilizounganishwa kwenye kipinga. Ushawishi wao hupunguzwa kwa kuongeza waya nyingine iliyounganishwa kwenye moja ya pini za kupima shinikizo na voltmeter.
Ikiwa vitambuzi vyote viwili vimebandikwa kwenye kipengele cha elastic kwa njia ambayo mizigo yao itatofautiana katika ishara, mawimbi itakuzwa kwa mara 2. Ikiwa kuna sensorer nne katika mzunguko na mizigo iliyoonyeshwa na mishale kwenye mchoro hapo juu, unyeti utaongezeka kwa kiasi kikubwa. Kwa uunganisho huu wa vipimo vya waya au foil, microammeter ya kawaida itatoa usomaji bila amplifier ya ishara ya umeme. Ni muhimu kwa usahihi kuchagua maadili ya upinzani kwa kutumia multimeter ili wawe sawa kwa kila mmoja katika kila mkono wa daraja la umeme.
Utumiaji wa vipimo vya matatizo katika uhandisi
- Sehemu ya muundo wa mizani: wakati wa kupima uzani, mwili wa kitambuzi umeharibika kwa unyumbufu, na kwa hiyo vipimo vya matatizo vimebanwa kwake, vilivyounganishwa kwenye saketi. Mawimbi ya umeme hupitishwa hadi kwenye mita.
- Ufuatiliaji wa hali ya mkazo wa miundo ya majengo na miundo ya kihandisi katika mchakato wa ujenzi na uendeshaji wake.
- Vipimo vya mchujo vya kupima nguvu za ulemavu wakati wa uchakatajishinikizo la chuma kwenye vinu vya kukunja na kukanyaga.
- Vihisi joto la juu kwa chuma na viwanda vingine.
- Vipimo vya kupima kwa chuma cha pua kipengele elastic kwa ajili ya kazi katika mazingira ya kemikali fujo.
Vipimo vya kawaida vya kuchuja vinatengenezwa kwa namna ya washer, nguzo, mihimili rahisi au yenye pande mbili, yenye umbo la S. Kwa miundo yote, ni muhimu kwamba nguvu inatumiwa kwa mwelekeo mmoja: kutoka juu hadi chini au kinyume chake. Chini ya hali mbaya ya uendeshaji, miundo maalum hufanya iwezekanavyo kuondokana na hatua ya vikosi vya vimelea. Bei zao hutegemea hii kwa kiasi kikubwa.
Kwa vipimo vya matatizo, bei huanzia mamia ya rubles hadi mamia ya maelfu. Inategemea sana mtengenezaji, muundo, vifaa, teknolojia ya utengenezaji, maadili ya vigezo vilivyopimwa, vifaa vya ziada vya elektroniki. Kwa sehemu kubwa, ni viambajengo vya aina tofauti za mizani.
Hitimisho
Kanuni ya utendakazi wa vipimo vyote vya matatizo inategemea ugeuzaji wa ugeuzaji wa kipengele cha elastic kuwa mawimbi ya umeme. Kwa madhumuni tofauti, kuna miundo tofauti ya sensorer. Wakati wa kuchagua vipimo vya matatizo, ni muhimu kubainisha kama saketi zina fidia kwa kupotosha usomaji wa halijoto na athari za mitambo ya vimelea.
