סוגי מד המתח: מאפיינים ויישומיו

מד המתח הוא מתמר פסיבי הממיר את התארכות מכנית ודחיסה למתח ההתנגדות. הוא הומצא בשנת 1938 על ידי ארתור קלוד רוג 'ואדוארד א סימונס. ישנם סוגים שונים של מודדי מתיחה והם משמשים למציאת התנודות, משמשים לחישוב המתח ולחץ נלווה ולעיתים משתמשים בו גם למציאת כוח ולחץ מופעל. בתחום הגיאוטכני, מדדי המתח הם החיישנים החשובים. הכיוון, הרזולוציה וסוג הזן הם הגורמים החשובים שיש לקחת בחשבון לפני בחירת סוגים של מד המתח או זן מתח. הסוגים השונים של מדדי המתח ויישומיהם מוסברים להלן.

מהו מד זן?

מד המתח הוא מתמר פסיבי המשמש למדידת עומס ומתח, תזוזה, כוח ולחץ. זה פועל על 'אפקט פיזואוריסטי' עִקָרוֹן. המד מחובר לאובייקט באמצעות דבק במתח.

יסודות מד המתח

כל יוםהַנדָסָהבניית מבנים קלים ויעילים יותר שעדיין מצליחים לשמור על תקני בטיחות ועמידות מחמירים. כדי להשיג איזון זה של בטיחות, עמידות ויעילות, מהנדסים משתמשים במדי מתח כדי למדוד את גבולות הלחץ של חומרי הגלם שלהם. המדדים עוקבים אחר כמות המתח על פני השטח שחומר יכול להתמודד איתו. מד זנים אופייני מורכב משלוש שכבות הן שכבת עליון למינציה, אלמנט חישה ושכבת בסיס פלסטיק.

כאשר מד זנים נקשר למשטח במתח, הוא יתעוות או יתגמש יחד עם אותו משטח ויגרום לשינוי בהתנגדות החשמלית שביחס למתח המופעל על פני השטח. לאחר מכן ניתן להשתמש בנוסחה להמרת תנודות ההתנגדות לקריאת זן מדויקת. המדדים מגיעים בתצורות שונות, בחירת מד המתח המתאים ליישום שלך תלויה באיזה כיוון הזן העיקרי פועל, איזה סוג זן אתה מודד ואזור מדידת היעד. זה היסודות של מד המתח.

מתח

הבה ניקח אובייקט אחד באורך 'ל'0', הפעל כוח' F 'משני צדי אובייקט. אם נפעיל כמות שווה של כוח על האובייקט אורך האובייקט ישתנה.

מתח

בעבר אורך האובייקט הואל0, לאחר כוח המופעל על אותו אובייקט האורך הואל. שינוי האורך נלקח כdL, כאשר dL = Lל0.הזן מוגדר כיחס של שינוי אורך ואורך מקורי.

זן = שינוי באורך / אורך מקורי = dL / L0

זו הנוסחה למדידת הזן. ישנם שני סוגים של זנים הם זן חיובי וזן שלילי. נניח שאנחנו משתמשים במוליך החשמלי האחד או בחוט החשמלי במד מתח שיכול להעביר את החשמל דרכו. לא משנה מה הכוחות, הרעידות והלחצים המופעלים על המדדים הם על החוט, בגלל התנודות, והכוח המופעל מימדי נהג גם לשנות.

השינוי בממד ישתנה גם בהתנגדות, ששינוי בהתנגדות ימצא את הכוח המופעל או את הרטט או את הלחץ. כאן השינוי בממד הוא המתח. זהו העיקרון הבסיסי העיקרי של מד המתח.

סוגי מדדי זן

ישנם סוגים שונים של מדי מתח אשר כוללים את הדברים הבאים.

מודדי זנים ליניאריים LY

מודדי המתח הליניאריים LY מודדים את המתח רק בכיוון אחד. ה- LY1-LY9 הם סוגי מדדי המתח הליניאריים LY בגדלים וגיאומטריות שונים. DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x, הם מודדי המתח הכפולים הכפולים.

רוזטות מד זן

הסוגים השונים של שושנות מד המתח הן שושנת ממברנה, שושנת טי, שושנת מלבנית ושושנת דלתא.

מדדי זן ממברנה

מודדי המתח של שושנת הממברנה משמשים למדידת תזוזה, מהירות, לחץ וכוח, כמו גם למדידת המתח האלסטי של החומרים והמבנים המפותחים בעומסים דינמיים וסטטיים. מודדי המתח משמשים בייצור קרונות רכבת, הנדסת מכונות, ייצור מטוסים וטילים ותעשיות אחרות.

מד זן טי רוזט (0-90 0 )

שושנת טי היא מד זן רוזטה דו-אלמנטי. בשושנת טי, שתי הרשתות מאונכות זו לזו.

שושנת מלבנית (0- 450-900)

זה ידוע גם כמדד זן רוזטה מלבני בעל שלושה אלמנטים המורכב משלוש רשתות. הרשת השנייה והשלישית נעקרות בזווית על ידי 45 0 ו 900בהתאמה. דלתת רוזטה: שושנת הדלתא ידועה גם כמדד זן שושנת דלתא עם שלושה אלמנטים, הרשת השנייה והשלישית הן 600ו -1200הרחק מהרשת הראשונה.

רוזטת טי, שושנת מלבנית ודמויות מד זני שושנת דלתא מוצגות להלן.

טי שושנה, שושנה מלבנית ורוזטה דלתא

גשר רבעי, חצי גשר ומדי מתח זנים

מדדי המתח של הרבע, ​​החצי וגשר מלא נידונים להלן.

מד גשר רבעי מסוג גשר

הגשר הרבעי מסוג I והרובע הגשר מסוג II מספקים מידע על תצורות כלבי המתח של גשר הרבע.

גשר הרובע סוג I

גשר הרבע מסוג I מודד זן כיפוף או זן צירי. זן הכיפוף ידוע גם בשם זן רגע. זן הכיפוף מוגדר כיחס של מתח כיפוף ומודול האלסטיות של הצעירים. ניתן להשתמש במדי המתח המשמשים בתצורת הרגע לקביעת העומס האנכי. המתח הצירי מוגדר כיחס של מתח צירי ומודול של צעירים, כדי לקבוע את העומסים הציריים בהם משתמשים במדי המתח במתיחה צירית.

בגשר הרבעי מסוג I מותקן אלמנט מד זן יחיד בכיוון של כיפוף או זן צירי. איפה ר1ו- ר שתיים (נגדים להשלמת חצי גשר) R3הוא נגן השלמת גשר ורבע 4 הוא גם אלמנט אקטיבי של מד המתח המודד זן מתיחה. גשר הרובע סוג I וסוג II צירי, זווית כיפוף ודיאגרמות מעגל מוצגים להלן.

גשר קווטר סוג I וסוג II מד זנים

גשר הרובע סוג II

גשר הרבע מסוג II מודד גם זן כיפוף או זן צירי. איפה ר1ו- ר שתיים (נגדים להשלמת חצי גשר) R3(אלמנט חישת טמפרטורת הגשר ברבע) ו- R 4 (אלמנט אקטיבי של מד-מתיחה המודד זן מתיחה).

מודדי זן מסוג חצי גשר

חצי גשר סוג I וחצי גשר סוג II מספקים מידע על תצורות כלוב של חצי גשר.

חצי גשר סוג I

הוא מודד כיפוף או זן צירי. בסוג I R1 ו- רשתיים (נגדים להשלמת חצי גשר) R3 (הוא מודד דחיסה מאפקט פואסון) ו- R4 (הוא מודד זן מתיחה).

חצי גשר סוג II

זה לא מודד זן צירי רק מודד זווית כיפוף. בסוג II R1 ו- רשתיים (נגדים להשלמת חצי גשר) R3 (זה מודד זן לחץ) ו- R3 (הוא מודד זן מתיחה).

חצי הגשר סוג I וסוג II ציריזן, כיפוף זן ודיאגרמות מעגל מוצגים להלן

חצי גשר סוג I ו- Type II מד זנים

מודדי זן מסוג גשר מלא

הגשר המלא סוג I, סוג II וסוג III מספקים מידע אודות תצורות כלבי המתח בגשר מלא.

גשר מלא סוג I וסוג II

סוג I וסוג II שניהם מודדים רק זן כיפוף. בסוג I R1ו- ר 3 (אלמנטים מד זן פעיל מודדים זן דחיסה) Rשתייםו- ר 4 (אלמנט מד זן פעיל מודד זן מתיחה). בסוג II R1(אלמנטים מד זנים פעילים מודדים את אפקט הפואסון הדחוס) Rשתיים (אלמנטים מד זן פעיל מודדים את אפקט המתיחה של פואסון) R3 (אלמנט מד זן פעיל מודד זן לחיצה) ו- R4 (אלמנטים פעילים של מד-זן מודדים זן מתיחה)

גשר מלא מד זן וסוג II

גשר מלא סוג III

הגשר המלא סוג III דוחה זן כיפוף מודד רק זן צירי. איפה ר1ו- ר 3 (אלמנטים מד זנים פעילים מודדים את אפקט הפואסון הדחוס) Rשתייםו- ר 4 (אלמנטים מד זן פעיל מודדים זן מתיחה). סך האלמנטים הפעילים של מד המתח מסוג III הם ארבעה, כאשר שני אלמנטים פעילים של מד המתח מותקנים בכיוון זן צירי (האחד מותקן מעל והשני מותקן בחלקו התחתון) ושני האלמנטים האחרים משמשים כמד פויסון.

גשר מלא סוג III זן צירי, זווית כיפוף ודיאגרמת מעגלים

מוצרי מד זן

סוגים מסוימים של מוצרי מד זן עם טווח מדידה, מותג ועלות מוצגים בטבלה שלהלן.

מאפיינים

המאפיינים של מדדי המתח הם

• מדדי המתח מדויקים ביותר
• עבור תקשורת למרחקים ארוכים, הם אידיאליים
• הם דורשים תחזוקה קלה
• יש להם חיי הפעלה ארוכים
• להתקנה לטווח הארוך, מדדי המתח מתאימים

יישומים

היישומים של מד המתח הם

• חלל
• גשרים בכבלים
• פיקוח על מסילה
• מומנט וניהול כוח בציוד מסתובב
• מתח שיורי
• מדידת רטט ומומנט
• מדידת כיפוף וסטיה
• מדידת מתח, לחץ ומתח

יתרונות

היתרונות של מד המתח הם

• לא יקר
• משתלמת
• מְדוּיָק

שאלות נפוצות

1). מהו טווח אורך המד?

טווח אורך המידה הוא בין 3 ל -6 מ'מ ליישומים נפוצים.

2). מהם שיקולי בחירת מד המתח?

שיקולי בחירת מד המתח הם אורך ורוחב המדדים, תצורת לשונית ההלחמה, זמינות, חומר מנשא, מספר המדדים וסידור המודדים בתבנית המד.

3). מהו טווח ההתנגדות של מד המתח?

טווח התנגדות מד המתח הוא בין 30 ל -3 ohm.

4). מהו המודול של הצעירים?

המודול של הצעירים מוגדר כיחס של מתח מתיחה במתיחה.

5). מהם סוגי הזנים?

זן הציר, זווית כיפוף, זן פיתול, זן גזירה ומתח דחיסה הם חמשת סוגי הזנים.

במאמר זה סוגי מד זנים ויישומיהם , נידונים יתרונותיו של מד המתח, חלק ממוצרי מד המתח עם טווח המודל והמודל, מאפיינים, יסודות מד המתח וסוגים שונים של מדי מתח עם תרשימים. הנה שאלה עבורך מה התכונות של מד המתח?