Тензометрические датчики: проблема выбора

Сегодня во всех автоматических системах управления используются датчики, формирующие обратную связь. Все датчики имеют существенные различия по принципу действия и типу конструкции: сегодня в системах управления используются аналоговые и цифровые датчики усилия, вращения, тока, перемещения, напряжения и многие другие.

Датчик – это специальное устройство, которое измеряет свой сигнал пропорционально определенному параметру. Так как самым удобным сигналом для преобразования и передачи является электрический ток, практически все датчики используют в качестве основы своей работы изменение собственного сопротивления под воздействием внешних факторов. Это послужило причиной столь высокой востребованности датчиков с тензометрическими элементами. Следует знать, что весовые индикаторы, использующиеся в измерительной конструкции, следует подбирать с учетом используемые тензометрических датчиков.

Тензометрический элемент, как правило, представляет собой защищенную пленку, сделанную из металлического сплава, в котором электрическое сопротивление прямо пропорционально возникающей в данном материале деформации. В качестве сплава в большинстве случаев используют смесь никеля и меди, при этом пропорции сплава могут быть разными.

Именно сочетание этих металлов дает наилучшую зависимость сопротивления от всех видов механического воздействия. На практике все выглядит следующим образом: в цепь включается тензоэлемент-резистор, к нему прикладывается небольшое напряжение, а величина тока позволяет определить степень деформации, то есть усилие, которое в данный момент оказывается на датчик.
Единственный недостаток данного метода заключается в том, что у указанного сплава слишком малозначительное изменение сопротивления при деформации, которое нуждается в усилении. Эту задачу выполняют специальные усилители и аналого-цифровые преобразователи.

По своей конструкции тензодатчики представляют собой упругий элемент, в котором установлены тензометрические резисторы. Обыкновенный резистор, который входит в состав датчика, может либо размещаться в АЦП, либо находиться в отдельном блоке.

Тензометрические датчики позволяют измерять самые различные данные: вес, перемещение, давление, вибрацию и т.д., что значительно расширяет диапазон возможностей в самых различных производственных сферах.