SENZORI SILE, OPTEREĆENJA I TEŽINE

Elektrotehnički fakultet u Istočnom Sarajevu

2010. godina

UVODOsnovne razlike:

Sila: Mjerenje interakcije između tijela.

Opterećenje: Mjerenje sila koje djeluju na tijelo.

Težina: Mjerenje gravitacione sile koja djeluje na tijelo.

KVARCNI SENZORI Koriste se za mjerenje dinamičkih

oscilatornih sila,udaraca ili kompenziono/tenzionih sila velike brzine

Rade na piezoelektričnom principu

Vrši se konvertovanje mehaničkih naprezanja u elektrostatičko naelektrisanje koje se ulira na površini kristala

Vremenska konstanta pražnjenja je vrijeme koje je potrebno senzoru da smanji svoj signal na 37% originalne vrijednosti

TIPOVI SENZORASenzorski sistem sa režimom punjenja

Ima visoku impredansu pa se vodi na spoljašnje pojačalo

Pojačalo konvertuje naelektrisanje visoke impedanse u napon niske impedanse

U režimu punjenja senzor ne sadrži build-up pojačala, zbog toga su domet senzora i DTC određeni podešavanjima na spoljašnjim pojačalima.

TIPOVI KVARCNIH SENZORASenzorski sistem sa naponskim režimom

Ima nisku impedansu.

Sadrži buid-in mikroelektronsko pojačalo.

Mikroelektronsko pojačalo sliži za konvertovanje izlaznog naelektrianja visoke impedanse iz kvarcnog kristala u niskoimpedansni naponski signal.

PIEZOELEKTRIČNI SENZORI U GRAĐEVINARSTVU

Senzor sile opšte namjene

Penetracioni senzor sile

PIEZOELEKTRIČNI SENZORI U GRAĐEVINARSTVU

Minijaturni senzor sile

Udarni senzor sile

PIEZOELEKTRIČNI SENZORI U GRAĐEVINARSTVU

Prstenasti senzor sile

Link senzor sile

PIEZOELEKTRIČNI SENZORI U GRAĐEVINARSTVU

Ovi senzori se primjenjuju za: Testiranje sudara Testiranje udaraca Testiranje preloma materijala Testiranje probijanja Testiranje pada Balansiranje Pečaćenje Testiranje istezanja Itd.

Multikomponentni senzor sile

SENZORI NAPREZANJA Koriste se kod preciznih mjerenja

statičke težine ili kvazidinamičkog mjerenja opterećenja i snage.

Rade na principu naprežuće trake

Senzori naprezanja su povezani u konfiguraciju Vitstonovog mosta.

TIPOVI SENZORA NAPREZANJA Opruga služi kao reakcioni

mehanizam na promjenu sile, opterećenja ili težine.

Tri strukturalna dizajna korišćena u industriji su savitljivi snop, stub i shear.

Struktura savitljivog snopa

Najviše se upotrebljava jer može izdržati velika naprezanja

TIPOVI SENZORA NAPREZANJA

Struktura stuba Ovo je najraniji tip senzora

naprezanja Ima jednostavan dizajn Stub opterećene ćelije je osjetljiv

na efekte opterećenja izvan ose

Struktura shear-web-a Je u obliku nosača snopa Poprečni presjek je mnogo veći

nego obično u cilju minimizacije izvijanja

KLASIFIKACIJA SENZORA NAPREZANJA

Senzor naprezanja opšte namjene (najčešće se primjenjuju u industriji, automobiliznu, vazduhoplovstvu itd.)

Senzor naprezanja sa procjenom brzine zamora (ovakve opteretne ćelije su specijalno dizajnirane da izdrže više miliona ciklusa)

Specijalna primjena senzora naprezanja (dizajnirane su za specifična mjerenja sile i mogu biti jednoosne ili višeosne)

MODELI SENZORA NAPREZANJA

Opterećena ćelija opšte namjene

Opterećena ćelija brzine umora

MODELI SENZORA NAPREZANJA

Šuplja opterećena ćelija

Washer opterećena ćelija

Opterećena ćelija u obliku dugmeta

MODELI SENZORA NAPREZANJA

Multikomponentna opterećena ćelija

KRAJ