Вибір датчика деформації для виробництва перетворювача передбачає ретельне врахування технічних вимог, умов навколишнього середовища та факторів, що стосуються застосування. Ось структурований підхід:
1. Вимоги до застосування
Тип вимірювання: Визначте, чи вимірювання статичних\/динамічних сил, тиску, крутного моменту, прискорення тощо.
Потреби чутливості: Вища чутливість (наприклад, напівпровідникові вимірювальні засоби) для невеликих штамів; дріт\/фольга для більш широких діапазонів.
Частотна реакція: Динамічні додатки потребують вимірювань з високою пропускною здатністю (наприклад, п'єзорезистичні для високочастотних вібрацій).
Втома життя: Для циклічного навантаження використовуйте стійкі до втоми вимірювальні вимірювання (наприклад, сплави Константану або Карми).
2. Типи штамів
Фольська датчика: Найпоширеніший; довговічний, простий у встановленні, добре для статичних\/низькочастотних додатків.
Дротяні датчики: Високотемпературна толерантність, але крихка; підходить для суворого середовища.
Напівпровідник (п'єзоресистичний): Дуже чутливий і компактний, але чутливий до температури та схильний до шуму.
3. Матеріальні властивості
Коефіцієнт датчика (GF): Співвідношення зміни опору на штам. Більш високий GF підвищує чутливість (наприклад, 2–5 для металів, 100+ для напівпровідників).
Коефіцієнт температури: Відповідайте тепловому розширенню датчика до субстрату (наприклад, самостійні вимірювачі для ± 0. 1% штам\/ ступінь).
Напруга збудження: Зазвичай 5–10 В постійного струму. Більш висока напруга покращує сигнал, але уникайте перегріву.
4. Фактори навколишнього середовища
Температура: Використовуйте температурні вимірювальні засоби або композиції мосту пшеничного каменю. Розглянемо отримання термічного виходу.
Вологість\/хімічна експозиція: Виберіть захисні покриття (наприклад, епоксид, поліімід) для суворих середовищ.
Вібрація\/шок: Забезпечити надійну конструкцію (наприклад, манометри з фольги з сильними клеями).
5. Конфігурація мосту
Чверть мосту: Простий, але менш чутливий; вимагають зовнішніх резисторів.
Половина мосту: Використовує два вимірювальні датчики (активні + манекен) для кращої компенсації температури.
Повний міст: Найвища чутливість та стабільність; Ідеально підходить для перетворювачів (наприклад, навантажувальних клітин).
6. Розмір та установка
Розміри калібру: Відповідати довжині датчиків (наприклад, 1 мм для невеликих ділянок) та шириною сітки до області деформації.
Клейкий: Використовуйте високотемпературні клеї (наприклад, M-Bond 610) для надійного склеювання. Підготовка поверхні (очищення, абрадінг) є критичною.
7. Кондиціонер сигналу
Посилення: Підсилювачі приладів з високим співвідношенням відхилення звичайного режиму (CMRR).
Шум фільтрування: Низькі фільтри для усунення високочастотного шуму.
Калібрування: Регулярне калібрування за відомими стандартами для забезпечення точності.
8. Вартість та доступність
Баланс ефективності з бюджетом. Датчики фольги (наприклад, Вішай, HBM) є економічно вигідними для більшості додатків. Напівпровідники відповідають потребам ніші з високою чутливістю.
9. Виробники та стандарти
Авторитетні бренди:HBM, Вішай,Верхній датчик.
Відповідність: Перевірте стандарти ISO\/IEC щодо метрології або сертифікатів, що стосуються галузі.
Приклад робочого процесу:
ВизначатиФізична кількість (наприклад, крутний момент у валу).
ОбчислюватиОчікуваний діапазон штаму (ε=ΔL\/L).
ОбранийТип датчика (фольга для статичного крутного моменту, напівпровідник для динаміки).
ВибиратиМетод компенсації температури (самостійний датчик або міст).
ДизайнПшеничний міст (повний міст для навантажувальних клітин).
ТестВ умовах реального світу та калібрування.
Систематично звертаючись до цих факторів, ви можете оптимізувати продуктивність перетворювача, надійність та довговічність.
