Manejar de tensió en sistemes d'automatització

No es pot concebre cap sistema de control automàtic tancat sense sensors, en el testimoni del qual es forma la retroalimentació.

Sensors ... Diferents en disseny i principi d’acció. Sensors de pressió digitals i analògics, Sensors de temperatura, velocitats de rotació, esforços, corrent, tensió, sensors de desplaçament ... I aquesta no és la llista completa de tot tipus de sensors utilitzats en diversos sistemes de control.

Però sensor - només és un dispositiu que canvia el seu senyal en proporció al paràmetre mesurat. I atès que el senyal més convenient per a la transmissió i la conversió és el corrent elèctric, el principi de funcionament de la majoria de sensors es basa en un canvi en la seva pròpia resistència elèctrica sota la influència d’un factor extern. Per tant, s’utilitzen àmpliament els sensors amb elements tensomètrics integrats.

Què és element de calibre de soca? Es tracta, sovint, d’una pel·lícula protegida d’un aliatge metàl·lic (làmina), la resistència elèctrica de la qual és directament proporcional a la deformació que es produeix. L’aliatge emprat sol ser una barreja de níquel i coure en una proporció determinada.

És la combinació d’aquests metalls que proporciona la més forta dependència de resistència d’influències mecàniques externes. Resulta que tot és força senzill: van incloure un element de resistència del calibre de tensió al circuit, li van aplicar una tensió constant (diversos volts) i, per la magnitud del corrent, jutgem les deformacions, és a dir, la força que actua sobre el sensor.

Però a la pràctica hi ha un altre problema. Consisteix en el fet que, fins i tot per a un aliatge de coure i níquel, el canvi de resistència sota la influència de la deformació és molt insignificant. Per tant, és necessari utilitzar amplificadors o convertidors analògics-digitals.

Com que les mesures són més simples des del punt zero, un manómetre anomenat pont de Wheatstone es fa servir sovint en els sensors de mesurament de tensió. El pont de Wheatstone és un dispositiu de quatre terminals que inclou resistències R1, R2, R3 i R4 al seu circuit. Les resistències estan situades a les espatlles del pont, és a dir, a les seves branques independents.

És molt important que si les quatre resistències del pont de Wheatstone són iguals, la tensió a la sortida serà zero, independentment de la tensió d’entrada. I si la resistència en almenys un braç canvia, a la sortida del pont apareixerà a l’instant una tensió, fàcil de rastrejar i que és directament proporcional al canvi de resistència de la resistència.

Aquesta dependència del voltatge de sortida del pont de Wheatstone al canvi de resistència de les espatlles s'utilitza en els sensors de mesurament de tensió. És a dir, col·locant resistències del calibre de tensió en una o diverses espatlles del pont, podem fer un seguiment de deformacions complexes que es produeixen al sensor.

Estructuralment, el sensor és un element elàstic que conté indicadors de tensió. Les resistències ordinàries que formen part del pont es poden col·locar a l’ADC o realitzar-les en una unitat separada.

Simplement és sorprenent com es poden realitzar diversos mesuraments amb sensors similars de mesurament de tensió. Els tensors permeten controlar la força, el pes, la pressió, el desplaçament, la deformació en si mateixa, la vibració ... Per descomptat, els manòmetres són un dels invents més útils en el camp de l'automatització.

Alexandre Molokov

Comments

[#1 Artiom]

A més de tots aquests avantatges, es pot afegir que, amb la més petita modernització en el disseny del manómetre (estanquitat), és possible assegurar el seu funcionament a llarg termini en gairebé qualsevol condició externa, incloent-hi la temperatura alta, l’aigua directa, la neu, la boira, la humitat elevada i la llum solar directa. . El rang de temperatura de funcionament dels mesuradors de tensió és de -40 a 80 ° C, amb canvis mínims de temperatura en les característiques.

[#3]

L’altre dia es va haver de comprar indicadors de tensió CAS per a bàscules de camions. Vam decidir contactar amb l'empresa Skyves, ja ens han ajudat en algunes qüestions més d'una vegada. Avui instal·larem.