ساختار داخلی و اصل عملکرد سنجش/دستگیر تنش

2025-12-23

ساختار داخلی و اصل کار حسگر وزن/کشش

یک حسگر وزن یک دستگاه اندازه‌گیری است. هنگامی که در معرض نیروی خارجی قرار می‌گیرد، یک سیگنال الکتریکی در ترمینال خروجی خود تولید می‌کند. حسگرهای وزن از نوع گیج کرنش یکی از رایج‌ترین انواع هستند که برای اندازه‌گیری وزن استفاده می‌شوند. این مقاله اصل کار و مشخصات حسگرهای وزن را معرفی می‌کند.

حسگر وزن چیست؟

یک حسگر وزن نوعی مبدل نیرو است. حسگر دستگاهی است که یک شکل از انرژی را به یک سیگنال الکتریکی قابل خواندن تبدیل می‌کند. به طور خاص، یک حسگر وزن نیرو را به ولتاژی تبدیل می‌کند که می‌تواند توسط تجهیزات الکترونیکی خوانده شود. رایج‌ترین حسگر وزن که در زندگی روزمره استفاده می‌شود، نوع گیج کرنش است — که تقریباً در تمام دستگاه‌های اندازه‌گیری وزن وجود دارد.

حسگر وزن چگونه کار می‌کند؟

در داخل یک حسگر وزن، یک ماده مقاومتی بسیار نازک به یک بستر انعطاف‌پذیر متصل شده است. هنگامی که یک نیروی خارجی بر بدنه حسگر وارد می‌شود، بستر انعطاف‌پذیر تغییر شکل می‌دهد — و ماده مقاومتی را مجبور می‌کند تا همراه با آن تغییر شکل دهد. با تغییر ابعاد نوار مقاومتی، مقدار مقاومت آن نیز تغییر می‌کند.

با این حال، تغییر مقاومت در مقایسه با مقاومت کل اولیه ماده بسیار کوچک است — معمولاً در حدود 1:100. این امر اندازه‌گیری مستقیم مقدار مقاومت مطلق را بسیار دشوار می‌کند.

برای حل این مشکل، ماده مقاومتی روی بستر انعطاف‌پذیر در یک پیکربندی مدار به نام پل وتستون (به نام محبوب‌کننده آن، سر چارلز وتستون) مرتب شده است. این پل یک آرایش الماسی شکل از مقاومت‌ها است که یک مقاومت در هر طرف دارد (همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است).

پل وتستون چگونه کار می‌کند

یک ولتاژ تحریک در سراسر یک جفت از قطرهای پل الماسی شکل اعمال می‌شود و سیگنال ولتاژ خروجی در سراسر جفت دیگر قطرها خوانده می‌شود:

هنگامی که هیچ نیروی خارجی اعمال نمی‌شود: همه مقاومت‌ها مقدار یکسانی دارند. هر "بازو" از پل به عنوان یک تقسیم‌کننده ولتاژ عمل می‌کند، بنابراین ولتاژ خروجی هر بازو برابر است — که منجر به خروجی 0 ولت می‌شود (از آنجایی که نقاط خروجی در میانه تقسیم‌کننده‌ها قرار دارند).
هنگامی که نیروی خارجی اعمال می‌شود: مقدار یک مقاومت تغییر می‌کند و ولتاژ را در بازوی خود تغییر می‌دهد. این امر یک اختلاف ولتاژ کوچک در ترمینال‌های خروجی ایجاد می‌کند.

نحوه استفاده از حسگر وزن

ولتاژ خروجی حسگر بسیار کوچک است و از یک منبع امپدانس بالا (تقسیم‌کننده مقاومت) می‌آید. برای خواندن دقیق این ولتاژ، تنظیم سیگنال مورد نیاز است:

مدار به امپدانس ورودی بالا نیاز دارد (برای جلوگیری از اثرات بار بر روی تقسیم‌کننده).
به رد سیگنال مشترک بالا نیاز دارد (از آنجایی که ولتاژ مطلق هر بازو نصف ولتاژ تحریک است).
به بهره دیفرانسیل بالا نیاز دارد (برای تقویت اختلاف ولتاژ کوچک).

این کار معمولاً با یک تقویت‌کننده ابزار دقیق (به عنوان مثال، AD620 با بهره 100) انجام می‌شود: 1 میلی‌ولت ولتاژ ورودی به 100 میلی‌ولت خروجی تبدیل می‌شود. به عنوان مثال، اگر خروجی کامل پل ±25 میلی‌ولت باشد، تقویت‌کننده ±2.5 ولت خروجی می‌دهد.

حسگرهای وزن سیگنال دیجیتال

No.81، Jinye 1st Road، High tech zone، Xi'an، Shaanxi، China E-mail: elsa@xarj.cn Tel: 13357989629 Tel: 13357989629

بزرگترین تامین کننده چسب تحقیق و توسعه و تولید در چین

8613357989629

elsabian218

بارکد فشار سنج

تک بار نقطه سلولی

سلول پرتو برش

سلول بار موازی موازی

نوع سلول نوع صحبت کرد

S نوع بار بار

باربری باربری Weighbridge

سلولهای میکرو بار

سلول بارگذاری مقیاس پلتفرم

حسگر مقیاس وزن

سلول بار در کمربند حمل کننده

سنسور درب آسانسور

سنسور اتوماسیون صنعتی

سلول بار مقیاس

سنسور مقیاس فولک لفت

حسگر وزن قفسه

سنسور سنج کشش

سنسور لودسل

مقیاس وزن سلول بار

سنسور فشار