Senzorii de forta pe care ii puteti gasi si pe https://www.sensodata.store.ro/, sunt dispozitive concepute pentru a traduce fortele mecanice aplicate, cum ar fi fortele de tractiune si de compresie, in semnale de iesire a caror valoare poate fi utilizata pentru a reflecta magnitudinea fortei.
Semnalele pot fi trimise catre indicatori, controlere sau computere pentru a informa operatorii sau pentru a servi drept intrari pentru a asigura controlul asupra utilajelor si proceselor. Desi strict vorbind senzorii de forta si traductoarele de forta difera unul de celalalt, cei doi termeni sunt utilizati cel mai frecvent in mod interschimbabil.
Senzorii de forta sunt disponibili intr-o gama larga de dimensiuni si pot fi folositi pentru a detecta forte de la fractiuni de uncie la sute de tone. Acestia sunt utilizati intr-o gama larga de produse si aplicatii, cum ar fi cantare de baie, instrumente muzicale, aplicatii medicale si controlul proceselor in unitatile de productie, pentru a numi cateva dintre numeroasele utilizari ale acestor dispozitive.
Acest articol va oferi informatii despre senzorii de forta, inclusiv tipurile obisnuite si modul lor de functionare.
Tipuri de senzori de forta
Exista mai multe tipuri diferite de senzori de forta, fiecare dintre ei foloseste tehnologii diferite pentru a simti amploarea unei forte date si a crea un semnal de iesire. Cele mai frecvente tipuri de senzori de forta includ celulele de incarcare, masuratori de tensiune si rezistente de detectare a fortei (FSR).
Celule de sarcina
Celulele de sarcina sunt un tip de senzor de forta / traductor de forta care converteste o forta aplicata intr-un semnal de iesire, care poate fi utilizat pentru a masura forte precum fortele de compresie, cel mai frecvent greutatea. Celulele de incarcare pot utiliza diferite tehnologii pentru a produce o iesire si astfel sunt disponibile diferite tipuri de celule de incarcare, inclusiv:
- Celule de sarcina pneumatice.
- Celule de sarcina hidraulice.
- Celule de sarcina cu cristale piezoelectrice.
- Celulele de sarcina inductive.
- Celule de sarcina capacitive.
- Celule de sarcina magnetostrictive.
Celulele de incarcare pneumatice constau dintr-o sursa de aer sau gaz sub presiune care este alimentat printr-un regulator de presiune intr-o camera din interiorul celulei de incarcare.
O diafragma flexibila este comprimata atunci cand se aplica o forta de compresiune pe placa de pe suprafata superioara a celulei de sarcina. Un manometru masoara presiunea pneumatica rezultata din greutatea aplicata.
Cantitatea de presiune necesara pentru a echilibra greutatea obiectului masurat poate fi utilizata pentru a masura greutatea si poate fi convertita la un semnal electric, daca este necesar.
Celule de sarcina hidraulice sunt similare cu celulele pneumatice de incarcare si utilizeaza un lichid sub presiune, cum ar fi uleiul hidraulic sau apa, pentru a echilibra sarcina aplicata. O diafragma flexibila in interiorul celulei de incarcare este montata sub un piston atasat la o placa numita platforma de incarcare.
Pe masura ce o sarcina este aplicata pe celula de sarcina, greutatea obiectului deplaseaza pistonul care flexeaza diafragma si comprima fluidul din camera, provocand o crestere a presiunii fluidului. Un manometru monitorizeaza schimbarea presiunii, a carei valoare este direct proportionala cu greutatea sau forta aplicata.
Dupa calibrarea corecta, citirea presiunii poate fi convertita in greutate si citita direct dintr-un manometru analogic sau poate fi convertita intr-un semnal de iesire electrica, precum o iesire standard de 4-20mA.
Celule de sarcina cu cristale piezoelectrice se bazeaza pe conceptul de efect piezoelectric, piezo un cuvant grecesc care inseamna „a stoarce”. In interiorul celulei de incarcare se regaseste un set de elemente de cristal care contin un electrod intre cristale. In absenta stresului mecanic, cristalele sunt neaccentuate si prezinta o incarcare electrica echilibrata.
Cand este supus unei sarcini sau solicitari mecanice, cristalul se deformeaza, ceea ce duce la o schimbare a centrului de simetrie al sarcinilor electrice pentru cristal, ceea ce produce o schimbare proportionala a sarcinii electrice, care poate fi apoi masurata. Masurarea cantitatii de incarcare ofera o indicatie a marimii greutatii sau fortei aplicate celulei de incarcare a cristalelor piezoelectrice.
Celulele de sarcina inductive prezinta un miez feromagnetic in bobina unui solenoid. Pe masura ce o sarcina este aplicata senzorului, forta aplicata schimba pozitia miezului in interiorul bobinei, rezultand o schimbare a inductantei bobinei sau a inductorului.
Schimbarea masurata a inductantei poate fi utilizata pentru a stabili magnitudinea miscarii bobinei si poate fi calibrata la o masurare a fortei aplicate. Un dispozitiv numit o celula de sarcina de reticenta functioneaza in mod similar, schimband reticenta magnetica a unui spatiu de aer ca raspuns direct la aplicarea unei forte.
Celulele de sarcina capacitive utilizeaza principiul variatiei capacitatii senzorului pentru a masura magnitudinea sarcinii aplicate. In interiorul dispozitivului sunt un set de placi paralele care sunt incarcate electric de un curent pana cand se ajunge la o stare de incarcare stabila, formand un condensator.
Cantitatea de incarcare stocata pe placi este direct proportionala cu aria placii si invers proportionala cu distanta de separare sau spatiul dintre placi. Pe masura ce se aplica o sarcina pe celula de sarcina, forta aplicata modifica distanta de separare intre placi, modificand astfel capacitatea. Aceasta modificare poate fi masurata electric si transformata intr-o indicatie a greutatii care a fost aplicata celulei de sarcina.
