ساختار داخلی و اصل عملکرد سنجش/دستگیر تنش

ساختار داخلی و اصل عملکرد سنجش/دستگیر تنش

سنسور وزن یک دستگاه است که برای اندازه گیری نیروی مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که تحت تأثیر یک نیروی خارجی قرار می گیرد، یک سیگنال الکتریکی را در خروجی خود تولید می کند.سنسور وزن سنج فشار یکی از رایج ترین انواع مورد استفاده برای اندازه گیری وزن استدر این مقاله اصول کار سنجها و مشخصات مختلف آنها معرفی می شود.

** حسگر وزن چيست؟ **

یک سنسور وزن یک نوع انتقال دهنده نیروی است. یک سنسور یک دستگاه است که یک شکل از انرژی را به یک سیگنال الکتریکی قابل خواندن تبدیل می کند. به طور خاص،یک سنسور وزن کننده نیروی را به ولتاژ تبدیل می کند که می تواند توسط تجهیزات الکترونیکی خوانده شودبیشترین سنسور وزنی که در زندگی روزمره استفاده می شود نوع سنج فشار است که تقریباً در تمام دستگاه های اندازه گیری وزن وجود دارد.

**دستگاه سنجش وزن چگونه کار می کند؟**

یک سنسور وزن حاوی یک ماده مقاوم بسیار نازک است که به یک زیربنای انعطاف پذیر متصل است. هنگامی که یک نیروی خارجی بر بدن سنسور وزن اعمال می شود، زیربنای انعطاف پذیر تغییر شکل می دهد.مجبور کردن مواد مقاوم به تغییر شکل نیزبه عنوان ابعاد رد مقاومت تغییر می کند، مقاومت الکتریکی آنها نیز تغییر می کند.

با این حال، تغییر در مقاومت بسیار کوچک در مقایسه با مقاومت کلی اولیه مواد است، معمولا در حد 1:100این امر اندازه گیری مستقیم مقاومت مطلق را بسیار دشوار می کند. بنابراین، مواد مقاوم در بستر انعطاف پذیر در یک ساختار مدار به نام پل گندم تنظیم می شود.پل Wheatstone (به نام سازنده آن)، چارلز وایتستون) یک ترتیب شکل الماس از مقاومت ها است، با یک مقاومت در هر طرف، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:

ولتاژ تحریک در یک جفت گوشه های مخالف شکل الماس اعمال می شود و سیگنال ولتاژ خروجی را می توان از جفت دیگر خواند.تمام مقاومت ها ارزش یکسانی دارند. هر "پای" پل گندم سنگ به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ مقاومت عمل می کند. از آنجا که همه مقاومت ها برابر هستند، ولتاژ خروجی از هر پای نیز برابر است.از آنجا که نقاط خروجی در نقطه وسط هر تقسیم کننده هستندهنگامی که یک نیروی خارجی اعمال می شود، مقاومت یکی از مقاومت ها تغییر می کند، و ولتاژ در آن پای را تغییر می دهد. این منجر به تفاوت ولتاژ کوچک در خروجی می شود.

**چگونه از حسگر وزن استفاده کنیم؟**

ولتاژ خروجی یک سنسور وزن بسیار کوچک است و از یک منبع مقاومت بالا (به عنوان مثال، تقسیم کننده های مقاومت) می آید. بنابراین برای خواندن ولتاژ دقیق،کنترل سيگنال ضروری استمدار کنترل سیگنال باید دارای یک مقاومت ورودی بالا باشد تا از بارگذاری تقسیم کننده ها جلوگیری شود.نسبت رد حالت مشترک بالا، زیرا ولتاژ مطلق در هر پا نیمی از ولتاژ تحریک استاین امر نیاز به استفاده از یک تقویت کننده ابزار دارد که تمام معیارهای فوق را برآورده می کند.شکل زیر نشان می دهد یک مدار نمونه با استفاده از یک تقویت کننده ابزار AD620 با افزایش 100، به این معنی که برای هر 1mV ولتاژ ورودی، خروجی 100mV خواهد بود. به عنوان مثال، اگر خروجی کل مقیاس پل ± 25mV باشد، خروجی تقویت کننده ± 2.5V خواهد بود.

** سنسورهای سنجش دیجیتال **

برای غلبه بر چالش های فنی مرتبط با استفاده از سنسورهای سنجش آنالوگ، سنسورهای سنجش دیجیتال با رابط هایی مانند UART و RS485 می توانند انتخاب شوند.این سنسورها از پروتکل ارتباطی استاندارد MODBUS-RTU پشتیبانی می کنند، امکان اتصال آسان به دستگاه هایی مانند PLC ها، کامپیوترها، ماژول های نمایش و واحدهای انتقال داده های بی سیم را فراهم می کند.