วิธีการวัดลักษณะกำลังไฟฟ้า วิธีการและวิธีการวัดแรง

คำจำกัดความของแรงมีอยู่ในกฎการเคลื่อนที่สามข้อของนิวตันโดยปริยาย

1. ทุกร่างอยู่ในสภาวะพักหรือเคลื่อนที่เป็นเนื้อเดียวกันและเป็นเส้นตรง จนกว่าแรงบางอย่างจะดึงมันออกจากสภาวะนี้

2. แรงที่ไม่สมดุลทำให้เกิดความเร่งแก่ร่างกายในทิศทางที่มันกระทำ ความเร่งนี้เป็นสัดส่วนกับแรงและเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของร่างกาย

3. ถ้าร่างกาย แต่กระทำด้วยกำลังบางอย่างในร่างกาย ที่แล้วร่างกาย ที่กระทำด้วยแรงเดียวกันแต่ตรงกันข้ามกับร่างกาย แต่.

ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน หน่วยของแรงถูกกำหนดเป็นผลคูณของมวลและความเร่ง (F = ma) มีอีกสูตรหนึ่งของกฎข้อที่สองของนิวตัน โมเมนตัมของร่างกายมีค่าเท่ากับผลคูณของมวลคูณด้วยความเร็วของการเคลื่อนที่ ดังนั้น หม่าคือ อัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม แรงที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัม มีหลายวิธีในการวัดความแรง บางครั้งมันก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้แรงสมดุลกับน้ำหนักบรรทุกหรือกำหนดว่าสปริงยืดได้แค่ไหน บางครั้งแรงสามารถคำนวณได้จากปริมาณอื่นๆ ที่สังเกตได้ เช่น ความเร่ง เมื่อพิจารณาการกระโดดหรือขว้างขีปนาวุธ ในกรณีอื่นๆ เป็นการดีที่สุดที่จะใช้หนึ่งในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เรียกว่าทรานสดิวเซอร์เชิงกล อุปกรณ์เหล่านี้สร้างสัญญาณไฟฟ้าภายใต้การกระทำของแรงกระทำ

ซึ่งสามารถขยายและลงทะเบียนในรูปแบบของบันทึกใดๆ และแปลงเป็นค่าบังคับ

ความแรงของการกระทำของบุคคลนั้นขึ้นอยู่กับสถานะของบุคคลที่ได้รับและความพยายามในความตั้งใจของเขานั่นคือความปรารถนาที่จะแสดงความแข็งแกร่งอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งความแข็งแกร่งสูงสุดตลอดจนเงื่อนไขภายนอกโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน พารามิเตอร์ของงานมอเตอร์ เช่น มุมข้อต่อในวงจรชีวภาพของร่างกาย

ความสำเร็จในกีฬาเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับระดับของการพัฒนาคุณภาพความแข็งแรง ดังนั้นวิธีการควบคุมและ

ให้ความสำคัญกับการปรับปรุงลักษณะเหล่านี้

วิธีวัดแรง

วิธีการควบคุมความแข็งแกร่งมีประวัติอันยาวนาน

อุปกรณ์กลไกเครื่องแรกที่ออกแบบมาเพื่อวัดความแข็งแกร่งของมนุษย์ถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 18 เมื่อควบคุมคุณภาพความแข็งแกร่ง ตัวชี้วัดสามกลุ่มมักจะถูกนำมาพิจารณา

1. พื้นฐาน: ก) ค่าแรงทันทีในทุกช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว (โดยเฉพาะกำลังสูงสุด); b) ความแรงเฉลี่ย

2. ปริพันธ์ เช่น โมเมนตัมของแรง

3. ดิฟเฟอเรนเชียล เช่น แรงไล่ระดับ

ความแข็งแกร่งสูงสุดเป็นตัวอย่างที่ดี แต่ในการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว ผลลัพธ์สุดท้ายจะแสดงให้เห็นลักษณะที่ค่อนข้างแย่ (เช่น ความสัมพันธ์ของแรงผลักสูงสุดและความสูงของการกระโดดอาจใกล้เคียงกับศูนย์)

ตามกฎของกลศาสตร์ ผลกระทบสุดท้ายของแรงกระทำใน

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความพยายามที่เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของร่างกายถูกกำหนดโดยแรงกระตุ้น ถ้าแรงเป็นค่าคงที่ ดังนั้น ชีพจรเป็นผลคูณของแรงคูณระยะเวลาของมัน ศรี = F∆t). ในสภาวะอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการโต้ตอบกับแรงกระแทก การคำนวณแรงกระตุ้นจะดำเนินการโดยการรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้น ตัวบ่งชี้นี้จึงเรียกว่าอินทิกรัล ดังนั้นแรงกระตุ้นข้อมูลมากที่สุดที่

การควบคุมการเคลื่อนไหวของแรงกระแทก (ในการชกมวย บนลูกบอล ฯลฯ )

ความแรงเฉลี่ย- นี่คือตัวบ่งชี้ที่มีเงื่อนไขเท่ากับผลหารของการแบ่งแรงกระตุ้นตามเวลาของการกระทำ การแนะนำของแรงเฉลี่ยเทียบเท่ากับการสันนิษฐานว่าแรงคงที่ (เท่ากับค่าเฉลี่ย) กระทำต่อร่างกายในช่วงเวลาเดียวกัน

มีสองวิธีในการลงทะเบียนคุณสมบัติความแข็งแกร่ง:

1) ไม่มีอุปกรณ์วัด (ในกรณีนี้การประเมินระดับการฝึกความแข็งแรงจะดำเนินการตามน้ำหนักสูงสุดที่นักกีฬาสามารถยกหรือถือได้)

2) การใช้อุปกรณ์วัด - ไดนาโมมิเตอร์

หรือไดนาโมมิเตอร์

ขั้นตอนการวัดทั้งหมดดำเนินการตามข้อบังคับ

การปฏิบัติตามการควบคุมสมรรถภาพทางกายทั่วไป

ข้อกำหนดทางมาตรวิทยา ยังต้องเคร่งครัด

ปฏิบัติตามข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการวัดแรง

1) กำหนดและสร้างมาตรฐานในความพยายามซ้ำ ๆ

ตำแหน่งของร่างกาย (ข้อต่อ) ที่ทำการวัด

2) คำนึงถึงความยาวของส่วนของร่างกายเมื่อทำการวัดโมเมนต์

3) คำนึงถึงทิศทางของเวกเตอร์แรง

การควบคุมความแข็งแรงโดยไม่ต้องวัด อุปกรณ์. ในกีฬามวลชน ระดับของการพัฒนาคุณสมบัติด้านความแข็งแกร่งมักจะตัดสินจากผลของการฝึกแข่งขันหรือการฝึก มีสองวิธีในการควบคุม: ทั้งทางตรงและทางอ้อม. ในกรณีแรก กำลังสูงสุดจะสอดคล้องกับน้ำหนักสูงสุดที่นักกีฬาสามารถยกขึ้นได้ด้วยการเคลื่อนไหวที่ค่อนข้างง่ายในทางเทคนิค (เช่น การกดบัลลังก์) ในกรณีที่สอง ความแข็งแรงสัมบูรณ์ไม่วัดกันมากเท่ากับคุณภาพความแรงของความเร็วหรือความทนทานต่อความแข็งแกร่ง ในการทำเช่นนี้ ให้ใช้แบบฝึกหัดต่างๆ เช่น การกระโดดไกลและสูงจากสถานที่ การขว้างลูกบอลยัด การดึงขึ้น เป็นต้น

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.Allbest.ru/

บทนำ

1. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับค่าที่วัดได้

2. ภาพรวมของวิธีการวัด

3. คำอธิบายของตัวแปลงสัญญาณอุปนัย

3.1 ความไม่แน่นอนของทรานสดิวเซอร์อุปนัย

3.2 วงจรการวัดของทรานสดิวเซอร์อุปนัย

4. การคำนวณพารามิเตอร์หลักของตัวแปลง

5. การคำนวณวงจรสะพาน

6. การหาข้อผิดพลาดของทรานสดิวเซอร์อุปนัย

บทสรุป

บรรณานุกรม

บทนำ

ทรานสดิวเซอร์การวัดเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิคที่แปลงค่าและสร้างช่องทางสำหรับการส่งข้อมูลการวัด เมื่ออธิบายหลักการทำงานของอุปกรณ์วัดซึ่งรวมถึงชุดของทรานสดิวเซอร์การวัด มักจะนำเสนอในรูปแบบของบล็อกไดอะแกรมการทำงาน (วงจรการวัด) ซึ่งสะท้อนถึงหน้าที่ของชิ้นส่วนแต่ละส่วนในรูปแบบของสัญลักษณ์ที่เชื่อมต่อถึงกัน บล็อก

ลักษณะสำคัญของทรานสดิวเซอร์การวัดคือฟังก์ชันการแปลง ความไว ข้อผิดพลาด

ทรานสดิวเซอร์การวัดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: สัดส่วน การทำงานและการปฏิบัติงาน

สัดส่วนได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างสัญญาณอินพุตในสัญญาณเอาท์พุตในทำนองเดียวกัน ที่สอง - เพื่อคำนวณฟังก์ชันบางอย่างจากสัญญาณอินพุต ที่สาม - เพื่อรับสัญญาณเอาต์พุตซึ่งเป็นคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์บางอย่าง คอนเวอร์เตอร์การทำงานเป็นแบบเฉื่อย เนื่องจากค่าสัญญาณเอาท์พุตที่เวลาใดๆ ไม่ได้ขึ้นกับค่าอินพุตเท่านั้นในเวลาเดียวกัน แต่ยังมาจากค่านิยมในช่วงเวลาก่อนหน้า

เมื่อออกแบบเครื่องมือวัดพิเศษที่ไม่ได้มาตรฐาน ควรพิจารณารูปแบบการควบคุมระดับองค์กรและทางเทคนิคที่จำเป็น ขนาดของการผลิต ลักษณะของวัตถุที่วัด ความแม่นยำในการวัดที่ต้องการ และปัจจัยทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์อื่นๆ

ในกรณีของเรา มีเพียงคอนเวอร์เตอร์เท่านั้นที่ได้รับการออกแบบ ดังนั้นปัจจัยเหล่านี้บางส่วนจึงสามารถละเลยได้ เราสนใจเฉพาะความแม่นยำในการวัดที่จำเป็นของพารามิเตอร์ที่กำหนดเท่านั้น งานการวัดใดๆ เริ่มต้นด้วยการเลือกทรานสดิวเซอร์หลัก - "เซ็นเซอร์" ที่สามารถแปลงข้อมูลเริ่มต้น (การเสียรูปประเภทใดก็ได้ พารามิเตอร์การเคลื่อนไหวทางจลนศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ฯลฯ) เป็นสัญญาณที่ต้องทำการวิจัยในภายหลัง ตัวแปลงหลักคือลิงค์เริ่มต้นของระบบการวัด ตัวแปลงในหลักสูตรนี้เป็นตัวแปลงอุปนัย

1 . ทั่วไปปัญญาเกี่ยวกับวัดได้ขนาด

แรงคือปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ ซึ่งเป็นการวัดความรุนแรงของผลกระทบต่อวัตถุที่กำหนดของวัตถุอื่นๆ เช่นเดียวกับสนาม แรงที่กระทำต่อวัตถุขนาดใหญ่เป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความเร็วหรือการบิดเบี้ยวและความเค้นที่เกิดขึ้น

แรงในรูปของปริมาณเวกเตอร์มีลักษณะเฉพาะด้วยโมดูลัส ทิศทาง และจุดที่ใช้แรง แนวความคิดของแนวการกระทำของแรงก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน ซึ่งหมายถึงเส้นตรงที่ผ่านจุดที่ใช้แรงไปตามทิศทางของแรงที่ส่งไป

หน่วยแรง SI คือนิวตัน (N) นิวตันเป็นแรงที่ทำให้มวล 1 กิโลกรัมในทิศทางของแรงนี้มีความเร่ง 1 m / s 2

อนุญาตให้ใช้หน่วยแรงในการวัดทางเทคนิค:

1 kgf (แรงกิโลกรัม) = 9.81 N;

1 tc (แรงตัน) = 9.81 x 103 N.

แรงวัดโดยใช้ไดนาโมมิเตอร์ เครื่องวัดแรง เครื่องกด รวมถึงการโหลดด้วยตุ้มน้ำหนักและตุ้มน้ำหนัก

ไดนาโมมิเตอร์ - อุปกรณ์ที่วัดแรงยืดหยุ่น

ไดนาโมมิเตอร์มีสามประเภท:

DP - สปริง

DG - ไฮดรอลิก

· DE - ไฟฟ้า

ตามวิธีการบันทึกแรงที่วัดได้ไดนาโมมิเตอร์แบ่งออกเป็น:

การชี้ - ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดแรงสถิตที่เกิดขึ้นในโครงสร้างที่ติดตั้งบนขาตั้งเมื่อใช้แรงภายนอกกับพวกมันและสำหรับการวัดแรงดึงระหว่างการเคลื่อนที่อย่างราบรื่นของผลิตภัณฑ์

การนับและการเขียนไดนาโมมิเตอร์ที่บันทึกแรงแปรผันมักใช้เพื่อกำหนดแรงดึงของหัวรถจักรไอน้ำและรถแทรกเตอร์ เนื่องจากมีการสร้างแรงแปรผันเนื่องจากการเขย่าอย่างแรงและการกระตุกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อเร่งการเคลื่อนที่ รวมถึงการโหลดผลิตภัณฑ์ไม่สม่ำเสมอ

ที่แพร่หลายที่สุดคือสปริงทั่วไปที่ระบุไดนาโมมิเตอร์

พารามิเตอร์หลักและขนาดของไดนาโมมิเตอร์สปริงเอนกประสงค์พร้อมอุปกรณ์อ่านสเกลที่ออกแบบมาเพื่อวัดแรงดึงสถิต กำหนดโดย GOST 13837

ต้องกำหนดขีด จำกัด ของการวัดและข้อผิดพลาดของไดนาโมมิเตอร์ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี:

· คำนวณ

ตามตาราง OST 1 00380

เครื่องมือวัดการทำงานที่ใช้ในระบบการวัดแรงมีให้ใน OST 1 00380

แรงมีหลายประเภท: แรงโน้มถ่วง แม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิกิริยา นิวเคลียร์ ปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ แรงเฉื่อย แรงเสียดทาน และอื่นๆ ต้องวัดแรงในช่วงกว้าง - จาก 10 -12 N (แรง van der Waals) ถึง 10N (แรงกระแทก, แรงขับ) แรงขนาดเล็กจะได้รับการจัดการในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เมื่อทำการทดสอบเซ็นเซอร์วัดแรงที่แม่นยำในระบบควบคุม เป็นต้น แรงตั้งแต่ 1N ถึง 1MN เป็นเรื่องปกติสำหรับการทดสอบอุปกรณ์และเมื่อกำหนดกำลังในยานพาหนะ เครื่องรีด และอื่นๆ ในบางพื้นที่ของวิศวกรรมเครื่องกล การรีดเหล็ก และวิศวกรรมการบินและอวกาศ จำเป็นต้องวัดแรงที่สูงถึง 50-100 MN ข้อผิดพลาดในการวัดแรงและโมเมนต์ในการวัดทางเทคนิคคือ 1--2% การวัดแรงจะลดลงจนถึงการวัดปริมาณทางกายภาพ เช่น ความดัน ความเร่ง มวล ซึ่งข้อผิดพลาดในการวัดในหลายกรณีไม่ควรเกิน 0.001%

2 . ทบทวนวิธีการวัดได้ปริมาณ

ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ การตรวจวัดปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้า (อุณหภูมิ ความดัน แรง ฯลฯ) มักใช้วิธีทางไฟฟ้ากันอย่างแพร่หลาย ในกรณีส่วนใหญ่ การวัดดังกล่าวมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าปริมาณที่ไม่ใช้ไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นปริมาณไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับปริมาณนั้น (เช่น ความต้านทาน กระแส แรงดันไฟ ความเหนี่ยวนำ ความจุ ฯลฯ) โดยการวัดซึ่งจะกลายเป็น สามารถกำหนดปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่ต้องการได้

อุปกรณ์ที่แปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าเป็นปริมาณไฟฟ้าเรียกว่าเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์แบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: พารามิเตอร์และตัวกำเนิด ในเซ็นเซอร์แบบพาราเมตริก ปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็กบางอย่าง: ความต้านทาน ความเหนี่ยวนำ ความจุ การซึมผ่านของแม่เหล็ก ฯลฯ เซ็นเซอร์เหล่านี้แบ่งออกเป็นเซ็นเซอร์ความต้านทาน อุปนัย คาปาซิทีฟ ฯลฯ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับหลักการทำงาน .

อุปกรณ์สำหรับวัดปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าด้วยวิธีทางไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน eps และตู้รถไฟ อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยเซ็นเซอร์ อุปกรณ์วัดทางไฟฟ้าบางชนิด (กัลวาโนมิเตอร์ มิลลิโวลต์มิเตอร์ มิลลิแอมมิเตอร์ โลโกมิเตอร์ ฯลฯ) และข้อต่อกลาง ซึ่งอาจรวมถึงบริดจ์ไฟฟ้า แอมพลิฟายเออร์ วงจรเรียงกระแส สเตบิไลเซอร์ เป็นต้น

บังคับเปลี่ยนโดยวิธีทรงตัว

วิธีการนี้ใช้การปรับสมดุลของแรงที่วัดได้กับแรงที่สร้างขึ้นโดยตัวแปลงสัญญาณไฟฟ้าเครื่องกลผกผัน ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ตลอดจนแรงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในระบบไดนามิก แรงดังกล่าวรวมถึงแรงสู่ศูนย์กลาง แรงเฉื่อยระหว่างการเคลื่อนที่แบบสั่น โมเมนต์ไจโรสโคปิก

วิธีที่มีแนวโน้มจะสร้างเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการวัดแรงขนาดใหญ่ (ตั้งแต่ 105 N ขึ้นไป) คือการใช้ทรานสดิวเซอร์แรงผกผันทางไฟฟ้าไดนามิกที่มีขดลวดตัวนำยิ่งยวด ซึ่งช่วยให้คุณสร้างกำลังได้สูงถึง 107-108 N โดยมีข้อผิดพลาด 0.02- 0.05%.

วิธีการวัดการหมุนวนสำหรับแรงวัดจะขึ้นอยู่กับการวัดความเร็วเชิงมุมของ precession ของเฟรมไจโรสโคป ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของโมเมนต์ไจโรสโคปที่สร้างสมดุลระหว่างโมเมนต์ที่วัดหรือโมเมนต์ที่สร้างขึ้นโดยแรงที่วัดได้ วิธีนี้พบการประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีการชั่งน้ำหนัก

แรงปฏิกิริยาถูกกำหนดโดยรูปทรงเรขาคณิตของระบบ มวลของเวดจ์ และความถี่ของการหมุน ดังนั้น ด้วยพารามิเตอร์ของอุปกรณ์วัดที่ไม่เปลี่ยนแปลง แรงที่วัดได้ Fx จะถูกกำหนดจากความเร็วของเครื่องยนต์

วิธีบังคับ

ขึ้นอยู่กับแรงหรือโมเมนต์ของแรงที่พัฒนาขึ้นโดยองค์ประกอบที่ไวต่อแรงกดที่ไม่ยืดหยุ่นหรือยืดหยุ่นบนแรงกดที่ใช้ ตามวิธีการนี้ มีการสร้างเครื่องมือและเซ็นเซอร์ความดันสองประเภท:

เซ็นเซอร์กำลังของการแปลงโดยตรงซึ่งแรงที่พัฒนาโดยองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะถูกแปลงโดยใช้ตัวแปลงไฟฟ้าเป็นปริมาณไฟฟ้า

เครื่องมือและเซ็นเซอร์ที่มีการชดเชยแรง ซึ่งแรงที่พัฒนาขึ้นโดยองค์ประกอบการตรวจจับจะมีความสมดุลโดยแรงที่เกิดจากองค์ประกอบชดเชย สัญญาณเอาท์พุตสามารถเป็นกระแส เชิงเส้น หรือเชิงมุม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของอุปกรณ์ชดเชย

การวัดแรง ความเค้นเชิงกล

เซ็นเซอร์แรงสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ

เซ็นเซอร์เชิงปริมาณจะวัดแรงและแสดงค่าในหน่วยไฟฟ้า ตัวอย่างของเซ็นเซอร์ดังกล่าว ได้แก่ ทอร์กเซลล์และสเตรนเกจ

เซ็นเซอร์เชิงคุณภาพเป็นอุปกรณ์ธรณีประตูที่ทำหน้าที่ไม่ได้วัดค่าของแรง แต่เพื่อตรวจจับแรงที่กระทำเกินระดับที่กำหนด นั่นคือ ในกรณีแรก เรากำลังพูดถึงการวัด และในกรณีที่สอง การควบคุมแรงหรือความเค้นเชิงกล ตัวอย่างของอุปกรณ์ดังกล่าว เช่น สเตรนเกจและแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ เซ็นเซอร์คุณภาพสูงมักใช้เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวและตำแหน่งของวัตถุ

วิธีการวัดแรงสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

* สร้างสมดุลของแรงที่ไม่รู้จักโดยแรงโน้มถ่วงของวัตถุที่มีมวลที่รู้จัก

* การวัดความเร่งของร่างกายของมวลที่ทราบซึ่งใช้แรง

* ปรับสมดุลแรงที่ไม่รู้จักด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

* การแปลงแรงเป็นแรงดันของเหลวและการวัดความดันนี้

* การวัดความผิดปกติขององค์ประกอบยืดหยุ่นของระบบที่เกิดจากแรงที่ไม่รู้จัก

เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่ไม่แปลงแรงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยตรง ซึ่งมักจะต้องใช้ขั้นตอนกลางหลายขั้นตอน ดังนั้นตามกฎแล้วเซ็นเซอร์แรงจึงเป็นอุปกรณ์ประกอบ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์แรงมักจะเป็นการรวมกันของตัวแปลงแรงเป็นดิสเพลสเมนต์และตัวตรวจจับตำแหน่ง (ดิสเพลสเมนต์) หลักการสร้างตาชั่งลดเหลือเพียงการวัดแรง แรงที่ใช้กระทำกับทรานสดิวเซอร์หลัก (เซ็นเซอร์) ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบยืดหยุ่นและทรานสดิวเซอร์การเสียรูปที่เชื่อมต่อทางกลไกกับองค์ประกอบยืดหยุ่น และแปลงการเสียรูปนี้เป็นสัญญาณไฟฟ้า

ในปัจจุบัน คอนเวอร์เตอร์ประเภทต่อไปนี้พบการใช้งานในเทคโนโลยีการชั่งน้ำหนัก:

1. ตัวแปลงรีโอสแตติก งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของลิโน่ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรง

2. ตัวแปลงลวด (ความต้านทานความเครียด) งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของเส้นลวดในระหว่างการเปลี่ยนรูป

4. ทรานสดิวเซอร์อุปนัย การเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำของตัวแปลงจากการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของชิ้นส่วนภายใต้การกระทำของค่าที่วัดได้ ใช้สำหรับวัดแรง ความดัน การกระจัดเชิงเส้นของชิ้นส่วน

5. ทรานสดิวเซอร์แบบคาปาซิทีฟ การเปลี่ยนแปลงความจุของทรานสดิวเซอร์ภายใต้การกระทำของปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้: แรง ความดันของการกระจัดเชิงเส้นหรือเชิงมุม ปริมาณความชื้น ฯลฯ

ตามหลักการทำงาน ตัวแปลงกำเนิดแบ่งออกเป็นกลุ่ม:

1. ตัวแปลงเหนี่ยวนำ งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับการแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้ เช่น ความเร็ว การกระจัดเชิงเส้นหรือเชิงมุม ให้เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

3. ทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริก เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกเช่น การเกิดขึ้นของแรงเคลื่อนไฟฟ้า ในผลึกบางชนิดภายใต้อิทธิพลของแรงทางกล ใช้ในการวัดแรง ความดัน และปริมาณอื่นๆ เหล่านี้

3 . คำอธิบายอุปนัยตัวแปลง

ในการวัดทางเทคนิคและทางวิทยาศาสตร์ของปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้า ทรานสดิวเซอร์อุปนัยที่เป็นของกลุ่มเซ็นเซอร์พารามิเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย พวกเขาแตกต่างกันในความเรียบง่ายที่สร้างสรรค์ ความน่าเชื่อถือและต้นทุนต่ำ นอกจากนี้พวกเขาไม่ต้องการอุปกรณ์รองที่ซับซ้อนสำหรับงานของพวกเขา

ทรานสดิวเซอร์อุปนัยคือโช้กที่ความเหนี่ยวนำเปลี่ยนแปลงภายใต้การกระทำของค่าอินพุต (ที่วัด) ในเทคโนโลยีการวัด มีการใช้ทรานสดิวเซอร์ที่มีช่องว่างอากาศผันแปรและโซลินอยด์ (หรือลูกสูบ) ซึ่งได้รับการศึกษาในบทความนี้

ทรานสดิวเซอร์อุปนัยที่มีช่องว่างอากาศผันแปรแสดงเป็นแผนผังในรูปที่ 1. ประกอบด้วยวงจรแม่เหล็กรูปตัวยู 1 ซึ่งวางคอยล์ 2 และกระดองที่เคลื่อนที่ได้ 3. เมื่อกระดองเคลื่อนที่ ความยาวของช่องว่างอากาศจะเปลี่ยนไปและด้วยเหตุนี้ ความต้านทานแม่เหล็ก สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำของตัวแปลง L ภายใต้สมมติฐานบางประการ การเหนี่ยวนำของตัวแปลงสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร (1):

ข้าว. 1. การออกแบบทรานสดิวเซอร์อุปนัยที่มีช่องว่างอากาศผันแปร (1 - วงจรแม่เหล็กรูปตัวยู, 2 - คอยล์, 3 - กระดอง): ก) ตัวแปลงสัญญาณเดี่ยว; b) ตัวแปลงดิฟเฟอเรนเชียล

โดยที่ w คือจำนวนรอบของขดลวด µ o = 4 10 7 H/m คือค่าคงที่แม่เหล็ก µ คือค่าคงที่แม่เหล็กของเหล็ก คือพื้นที่หน้าตัดของฟลักซ์แม่เหล็กในช่องว่างอากาศ คือ ความยาวเฉลี่ยของเส้นสนามแม่เหล็กในเหล็ก

ตัวแปลงอุปนัยเดี่ยวมีข้อเสียหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟังก์ชันการแปลงไม่เป็นเชิงเส้น อาจมีข้อผิดพลาดเพิ่มเติมขนาดใหญ่ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในความต้านทานแอคทีฟของขดลวด และอื่นๆ อีกมากมาย

ข้อบกพร่องเหล่านี้ไม่มีตัวแปลงดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งเป็นตัวแปลงเดี่ยวสองตัวที่มีกระดองร่วมกัน ในรูป 1b แสดงทรานสดิวเซอร์อุปนัยเชิงดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งประกอบด้วยทรานสดิวเซอร์สองตัวที่แสดงในรูปที่ 1ก.

เมื่อย้ายเกราะ ตัวอย่างเช่น ไปทางซ้าย ตัวเหนี่ยวนำ L เพิ่มขึ้น และตัวเหนี่ยวนำ L2 อื่นจะลดลง

ข้าว. 2. การออกแบบตัวแปลงสัญญาณลูกสูบอุปนัย (1 - ขดลวด 2 - ลูกสูบ): a) ตัวแปลงสัญญาณเดี่ยว; b) ตัวแปลงดิฟเฟอเรนเชียล

ทรานสดิวเซอร์อุปนัยอีกประเภทหนึ่งคือทรานสดิวเซอร์ลูกสูบ ในรูป 2a แสดงคอนเวอร์เตอร์ลูกสูบเดี่ยว ซึ่งเป็นคอยล์ 1 ซึ่งสามารถขยายแกนเฟอร์ริแมกเนติก 2 (ลูกสูบ) ได้ ที่ตำแหน่งตรงกลางของลูกสูบ การเหนี่ยวนำมีค่าสูงสุด

ดิฟเฟอเรนเชียลคอนเวอร์เตอร์ซึ่งประกอบด้วยคอนเวอร์เตอร์ประเภทลูกสูบเดี่ยวสองตัว แสดงเป็นแผนผังในรูปที่ 2ข. 3นอกจากนี้ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ การเหนี่ยวนำตัวหนึ่งจะลดลง และอีกตัวหนึ่งเพิ่มขึ้น

เมื่อใช้อินดัคทีฟคอนเวอร์เตอร์ ปริมาณเอาต์พุตมักจะไม่ใช่ค่าความเหนี่ยวนำ แต่ค่ารีแอกแตนซ์ของคอนเวอร์เตอร์ Z ซึ่งหากเราละเลยส่วนประกอบแอคทีฟจะเท่ากับ Z = jwL

3.1 ข้อผิดพลาดอุปนัยตัวแปลง

ข้อผิดพลาดของทรานสดิวเซอร์อุปนัยส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบที่ใช้งานของความต้านทาน ข้อผิดพลาดนี้เป็นส่วนเสริมและลดลงในกรณีของวงจรบริดจ์ นอกจากนี้ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง การซึมผ่านของแม่เหล็กของเหล็กจะเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมในข้อผิดพลาดของการเติมและการคูณ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของแหล่งจ่ายยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความไวและลักษณะที่ปรากฏของข้อผิดพลาดแบบทวีคูณ

ในบรรดาข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์อุปนัยสามารถแยกแยะได้ดังต่อไปนี้:

1.1) ข้อผิดพลาดเนื่องจากสภาวะอุณหภูมิ ข้อผิดพลาดนี้เป็นแบบสุ่มและต้องได้รับการประเมินก่อนที่เซ็นเซอร์จะเริ่มทำงาน ข้อผิดพลาดเกิดขึ้นเนื่องจากพารามิเตอร์บางอย่างของส่วนประกอบต่างๆ ของเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และการเบี่ยงเบนที่ค่อนข้างแรงจากค่าปกติในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง ข้อผิดพลาดจึงน่าประทับใจมาก

1.2) ข้อผิดพลาดเนื่องจากการกระทำของแรงดึงดูดของเกราะ

1.3) ข้อผิดพลาดเชิงเส้นของฟังก์ชันการแปลง

ระหว่างการทำงานของตัวแปลงอุปนัยในวงจรบริดจ์ เกิดข้อผิดพลาดเนื่องจากความไม่เสถียรของแรงดันไฟและความถี่ของแหล่งจ่ายไฟของบริดจ์ เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของอินดักทีฟ MTs จะใช้ทรานสดิวเซอร์ดิฟเฟอเรนเชียล (การออกแบบแสดงในรูปที่ 1b) ทรานสดิวเซอร์ดิฟเฟอเรนเชียลสามารถลดข้อผิดพลาดได้อย่างมาก เพิ่มความไว และเพิ่มส่วนเชิงเส้นของลักษณะเฉพาะ

3.2 วัดโซ่อุปนัยตัวแปลง

สะพานสำหรับวัดค่าตัวเหนี่ยวนำและตัวประกอบคุณภาพของตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่วัดได้รวมอยู่ในแขนข้างหนึ่งของสะพานสี่แขนเช่นในแขนแรก:

เพื่อให้สะพานมีความสมดุล ขาที่เหลืออย่างน้อยหนึ่งขาต้องมีค่ารีแอกแตนซ์ในรูปของการเหนี่ยวนำหรือความจุ

การตั้งค่าให้กับคอนเทนเนอร์เพราะ ตัวเหนี่ยวนำจะด้อยกว่าตัวเก็บประจุในแง่ของความแม่นยำในการผลิต แต่มีราคาแพงกว่ามาก แผนภาพของสะพานดังกล่าวแสดงในรูปที่ 3

ข้าว. 3. สะพานสำหรับวัดค่าพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำ

เมื่อสะพานอยู่ในสภาวะสมดุล ตามสมการดุลยภาพทั่วไป มันจะเป็นจริง เมื่อเทียบส่วนจริงและส่วนจินตภาพแยกกัน เราได้รับเงื่อนไขสมดุลสองประการ:

สะพานดังกล่าวมีความสมดุลโดยการปรับและ ค่าเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำและ - ปัจจัยคุณภาพของขดลวดที่วัดได้ ข้อเสียของโครงร่างที่พิจารณาคือการบรรจบกันของสะพานที่ไม่ดีเมื่อทำการวัดพารามิเตอร์ของคอยส์ด้วยปัจจัยคุณภาพต่ำ ถ้า Q = 1 กระบวนการสร้างสมดุลนั้นยากอยู่แล้ว และเมื่อ Q< 0,5 уравновешивание моста практически невозможно.

ทรานสดิวเซอร์เหนี่ยวนำแรงวัด

4 . การคำนวณวิชาเอกพารามิเตอร์ตัวแปลง

จำเป็นต้องพัฒนาเซ็นเซอร์ที่กำหนดคุณลักษณะต่อไปนี้ของเครื่องมือวัด:

ค่าที่วัดได้: แรง;

ค่าของพารามิเตอร์ที่วัดได้: 70-120 kN;

ข้อผิดพลาดในการวัด: 0.25%

ประเภทของสัญญาณเอาท์พุต: สัญญาณไฟฟ้า

ตัวแปลงสัญญาณ: อุปนัย

สำหรับงานในหลักสูตรของเรา เราเลือกอินดัคทีฟทรานสดิวเซอร์ตัวเดียวที่มีช่องว่างอากาศผันแปรได้ เนื่องจากมีลักษณะเฉพาะโดยการวัดตั้งแต่ 0.01 ถึง 10 มม. ซึ่งช่วยให้คุณวัดค่าพารามิเตอร์ที่กำหนดได้

ให้เราอธิบายบล็อกไดอะแกรมของอุปกรณ์นี้ในรูปที่ 4 สัญญาณเอาท์พุตนั้นได้มาในรูปของแรงดันไฟสลับที่นำมาจากความต้านทานโหลด R H ที่รวมอยู่ในวงจรของขดลวด 2 ที่วางอยู่บนแกนที่ 1 กำลังไฟฟ้ามาจาก แรงดันไฟฟ้าสลับ U ภายใต้การกระทำของสัญญาณอินพุต กระดอง 3 จะเคลื่อนที่และเปลี่ยนช่องว่าง:

ข้าว. 4 - ทรานสดิวเซอร์อุปนัยเดี่ยวพร้อมช่องว่างอากาศแปรผัน

ให้เราคำนวณพารามิเตอร์หลักของเฟรมของเซ็นเซอร์ที่พัฒนาแล้ว:

วัสดุ - โลหะผสมที่มีความแม่นยำ 55 VTYu;

อัตราส่วนของปัวซอง - 0.295;

โมดูลัสความยืดหยุ่น - 11 * N / \u003d 1.1209 * kgf /;

ให้รัศมีของเมมเบรน;

24.77 MPa = 2.43 kgf;

42.46 MPa = 4.17 kgf.

คำนวณความหนาของเมมเบรนโดยใช้สูตร (2)

ชั่วโมง = 0.0408 ซม.

โดยใช้สูตร (3) เรากำหนดความเบี่ยงเบนต่ำสุดและสูงสุดของเมมเบรน

P = 0.044 ซม.

P = 0.076 ซม.

โดยใช้สูตร (4) เราคำนวณความเหนี่ยวนำที่การโก่งตัวสูงสุดของเมมเบรน

พื้นที่หน้าตัดของช่องว่างอากาศ

การซึมผ่านของแม่เหล็กในอากาศ

พื้นที่ช่องว่างอากาศแปรผัน

ข้อมูลที่ได้รับจะถูกนำเสนอในตารางที่ 1 และแสดงบนกราฟการพึ่งพา (Р) (รูปที่ 5) และการพึ่งพา L(Р) (รูปที่ 6):

ตารางที่ 1

การคำนวณของทรานสดิวเซอร์อุปนัย

ข้าว. 5 - การพึ่งพา (P)

ข้าว. 6 - การพึ่งพา L(P)

5 . การคำนวณผิวทางโครงการ

Maxwell Bridge - ความรู้สึกผิดแสดงอยู่ในรูป (3)

ลองใช้ = 800 โอห์ม;

คำนวณที่ค่าต่ำสุดและสูงสุดของตัวเหนี่ยวนำ

6 . คำนิยามข้อผิดพลาดอุปนัยตัวแปลง

ความสามารถในการให้ข้อมูลของเซ็นเซอร์อุปนัยส่วนใหญ่จะพิจารณาจากข้อผิดพลาดในการแปลงค่าพารามิเตอร์ที่วัดได้ ข้อผิดพลาดโดยรวมของเซ็นเซอร์อุปนัยประกอบด้วยข้อผิดพลาดส่วนประกอบจำนวนมาก เช่น ข้อผิดพลาดจากการไม่เชิงเส้นของคุณลักษณะ ข้อผิดพลาดของอุณหภูมิ ข้อผิดพลาดจากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก ข้อผิดพลาดจากผลกระทบของแม่เหล็ก ข้อผิดพลาดจากสายเชื่อมต่อและอื่น ๆ

ตามข้อมูลอ้างอิง ข้อผิดพลาดของแอมมิเตอร์คือ 0.1% ข้อผิดพลาดของบริดจ์คือ 0.02%

0,25 - (0,02 + 0,1) = 0,13%;

ข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์อุปนัยถูกกำหนดโดยสูตร (1):

มาหาตัวแปรที่จำเป็นกัน

0.065*24.77=1.61 MPa;

169.982 mH.

เราแทนที่ข้อมูลที่ได้รับเป็นนิพจน์ (6) และค้นหาข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์อุปนัย:

ให้เราเปรียบเทียบข้อผิดพลาดที่ได้รับกับข้อผิดพลาดที่กำหนด

0,23% < 0,25%

ดังนั้นข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจึงไม่เกินค่าที่ระบุ ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าระบบที่พัฒนาขึ้นนั้นตรงตามข้อกำหนด

บทสรุป

หลักสูตรนี้ทุ่มเทให้กับการพัฒนาวิธีการวัดแรงโดยใช้ทรานสดิวเซอร์อุปนัยที่ตรงตามข้อกำหนดของเงื่อนไขการอ้างอิง ในระหว่างการออกแบบ ได้ทำการศึกษาวิธีการต่างๆ ในการวัดแรง โดยพิจารณาจากวิธีการวัดค่าพารามิเตอร์นี้ที่ได้ผลลัพธ์

ทบทวนวิธีการวัดแรง เลือกวิธีการที่เหมาะสมในช่วงที่วัด คำนวณพารามิเตอร์หลักของทรานสดิวเซอร์ และคำนวณความคลาดเคลื่อนของวิธีการที่ได้รับสำหรับการวัดแรง

ดังนั้นในกระบวนการทำงานของหลักสูตรให้เสร็จ ทุกประเด็นของการมอบหมายทางเทคนิคจึงเสร็จสมบูรณ์ และวิธีการสำหรับการวัดพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องซึ่งตรงตามข้อกำหนดที่นำเสนอจึงได้รับการพัฒนา

รายการวรรณกรรม

1. Meizda F. เครื่องมือวัดอิเล็กทรอนิกส์และวิธีการวัด: ต่อ. จากภาษาอังกฤษ M.: Mir, 1990. - 535 p.

2. บรินด์ลีย์ เค.ดี. ทรานสดิวเซอร์วัด M.: Electr, 1991. - 353 p.

3. Spector S.A. การวัดทางไฟฟ้าของปริมาณทางกายภาพ: วิธีการวัด: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย. L.: Energoatomizdat, 1987. - 320 p.

4. Levshina E.S. การวัดทางไฟฟ้าของปริมาณทางกายภาพ M.: Mir, 1983 - 105 น.

โฮสต์บน Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

การพัฒนาช่องวัดสำหรับตรวจสอบพารามิเตอร์ทางกายภาพของการติดตั้งทางเทคโนโลยี: การเลือกวิธีการทางเทคนิคในการวัด การคำนวณข้อผิดพลาดของช่องวัด อุปกรณ์ปีกผีเสื้อ ปากการไหล และโพเทนชิออมิเตอร์อัตโนมัติ

ภาคเรียนที่เพิ่ม 03/07/2010


สะพานและวิธีทางอ้อมสำหรับการวัดความต้านทานกระแสตรง วิธีการเรโซแนนซ์ สะพาน และทางอ้อมสำหรับการวัดพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำ การแก้ปัญหาการวัดค่าพารามิเตอร์ของตัวเก็บประจุโดยใช้บริดจ์ที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ทดสอบเพิ่ม 10/04/2013


คุณสมบัติของการวัดความแรงกระแสในวงจรโดยใช้แอมมิเตอร์ วิธีการคำนวณความแรงของกระแสในส่วนที่ไม่แยกย่อยของวงจรไฟฟ้าตามกฎหมาย Kirchhoff ฉบับแรก ตรวจสอบความถูกต้อง การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดแบบสัมบูรณ์และแบบสัมพัทธ์ของพารามิเตอร์วงจร

งานห้องปฏิบัติการเพิ่ม 01/12/2010


ประเภทหลัก อุปกรณ์ หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ที่ใช้วัดความดัน ข้อดีและข้อเสียของพวกเขา การพัฒนาตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซอิเล็กทริก องค์ประกอบของโครงร่างโครงสร้าง การคำนวณฟังก์ชันการแปลงความไวของอุปกรณ์

กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 12/16/2012


ทางเลือกของอุปกรณ์วัดสำหรับการควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนของพารามิเตอร์ การหาขีดจำกัดความเชื่อมั่นของความคลาดเคลื่อนของความเชื่อมั่นที่ไม่ได้ยกเว้นของผลการวัด วัตถุประสงค์และหลักการทำงานของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลสากลและส่วนประกอบ

ภาคเรียนที่เพิ่ม 04/14/2019


อุปกรณ์วัดระดับความสว่าง การพัฒนาเทคนิคการวัด การหาค่าความสว่างโดยใช้ตาแมวซีลีเนียม การวัดความสว่างด้วย Yu117 luxmeter การกำหนดข้อผิดพลาดในการวัด ขอบเขตและการทำงานของอุปกรณ์

ภาคเรียนที่เพิ่ม 05/05/2556


การจำแนกประเภทของเครื่องมือวัดและการกำหนดข้อผิดพลาด ทบทวนกฎของนิวตัน ลักษณะของปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน แรงโน้มถ่วง และแรงสมดุล คำอธิบายการแต่งตั้งกราวิมิเตอร์ ไดนาโมมิเตอร์ เครื่องมือวัดแรงอัด

ภาคเรียนที่เพิ่ม 03/28/2010


การวัดแรงดันและกระแสทั้งทางตรงและทางอ้อม การประยุกต์กฎของโอห์ม การพึ่งพาผลของการวัดโดยตรงและโดยอ้อมกับค่าของมุมการหมุนของตัวควบคุม การหาค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของการวัดทางอ้อมของกระแสตรง

ห้องปฏิบัติการ, เพิ่ม 01/25/2015


กลไกการวัดแมกนีโตอิเล็กทริก วิธีการวัดทางอ้อมของความต้านทานเชิงแอ็คทีฟสูงสุด 1 โอห์ม และการประเมินข้อผิดพลาดในการวัดอย่างเป็นระบบ สุ่ม ส่วนประกอบและรวม หมายถึงการวัดปริมาณทางกายภาพที่ไม่ใช่ไฟฟ้า (ความดัน)

ภาคเรียนที่เพิ่ม 01/29/2556


พารามิเตอร์และคุณลักษณะของสเตรนเกจ การเปลี่ยนรูป การคำนวณฟังก์ชันและค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านโดยคำนึงถึงอิทธิพลของส่วนปลายและส่วนสัมผัส การกำหนดพารามิเตอร์ของโมดูลการวัด การขนส่ง การติดตั้ง และการจัดเก็บอุปกรณ์

แรงเรียกว่าลักษณะเชิงปริมาณของกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของวัตถุ (เช่น แรงเสียดทาน)

แนวคิดของ "มวล" เป็นลักษณะ ความเฉื่อย วัตถุและความสามารถในการโน้มถ่วง

ในการวัดมักจะไม่แยกความแตกต่างระหว่างมวล (ปริมาณของสสาร) และน้ำหนัก - แรงดึงดูดของร่างกายโดยโลก (แรงโน้มถ่วง) ดังนั้นจึงใช้วิธีการวัดเดียวกันในการวัดแรงและน้ำหนักมวล

อุปกรณ์สำหรับวัดมวลโดยความสามารถโน้มถ่วงของวัตถุเรียกว่า ตาชั่ง. การวัดแรงกระทำโดยวิธี ไดนาโมมิเตอร์. การแบ่งเครื่องมือวัดแรงออกเป็นมาตราส่วนและไดนาโมมิเตอร์นั้นเกิดจากการที่ทิศทางของเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงถูกกำหนดอย่างเคร่งครัดในอวกาศ สถานการณ์นี้ถูกนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบเครื่องมือสำหรับวัดแรงโน้มถ่วงตลอดจนเมื่อเตรียมเครื่องชั่งสำหรับการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การออกแบบเครื่องชั่งให้ระดับและเส้นดิ่งที่ให้คุณตั้งค่าให้อยู่ในตำแหน่งแนวนอนได้อย่างแม่นยำตามที่ต้องการ ตำแหน่งการทำงานของไดนาโมมิเตอร์สามารถเป็นอะไรก็ได้ - สิ่งสำคัญคือเส้นการวัดตรงกับทิศทางของเวกเตอร์แรง ภายใต้เงื่อนไขนี้ สามารถใช้เครื่องชั่งเพื่อวัดแรงไม่โน้มถ่วง และสามารถใช้ไดนาโมมิเตอร์เพื่อกำหนดน้ำหนักได้ ดังนั้นการแบ่งเครื่องมือวัดแรงออกเป็นเครื่องชั่งและไดนาโมมิเตอร์จึงถูกกำหนดโดยจุดประสงค์

การวัดความแข็งแรงในกรณีทั่วไป ไดนาโมมิเตอร์ประกอบด้วยทรานสดิวเซอร์แรง - องค์ประกอบที่ยืดหยุ่นได้, ทรานสดิวเซอร์ความเครียด หากจำเป็น และอุปกรณ์บ่งชี้

ไดนาโมมิเตอร์ (ไดนาโมมิเตอร์จากกรีกไดนามิก - แรงและมิเตอร์) ทำจากสามประเภท: DP - สปริง, DG - ไฮดรอลิก, DE - ไฟฟ้า

สามารถจำแนกการออกแบบองค์ประกอบยืดหยุ่นได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับประเภทของการเสียรูปที่เกิดขึ้น: ใช้การเสียรูปอัดหรือแรงดึง, การเสียรูปการดัด, การเสียรูปแรงเฉือนและการเสียรูปแบบผสม (รูปที่ 61)

แรงตึงไดนาโมเมตริกหรือสปริงอัดมักจะทำในรูปของทรงกระบอกทึบหรือกลวง บางครั้งก็อยู่ในรูปแบบของแท่งสี่เหลี่ยม (จาก 10 kN ถึง 1 MN)

รูปที่ 61 แปลงแรงแปลงเป็นความผิดปกติ: a) การบีบอัด b) การดัด c) แรงเฉือน d) ผสม

การเสียรูปของการดัดยังเกิดขึ้นได้ในองค์ประกอบยืดหยุ่นที่ทำขึ้นในรูปแบบของระบบคาน วงแหวน เมมเบรน เฟรม ฯลฯ ที่วางในแนวรัศมี (จาก 10 N ถึง 10 kN - เครื่องมือทำงาน) สำหรับองค์ประกอบแหวนไม่เกิน 2 MN

ไดนาโมมิเตอร์ที่มีองค์ประกอบยืดหยุ่นที่ซับซ้อน (รูปที่ 3d) ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ลักษณะการแปลงใกล้เคียงกับเส้นตรงมากขึ้น และใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องมือวัดการทำงานและอ้างอิง

ไดนาโมมิเตอร์แบบเครื่องกลใช้เพื่อวัดแรงสถิตเท่านั้น การเสียรูปขององค์ประกอบการตรวจจับ (0.1 - 2 มม.) วัดด้วยตัวระบุหรือหัวแสดง ไดนาโมมิเตอร์แบบเครื่องกลมีจำหน่ายทั่วไปสำหรับโหลดสูงสุด 10 MN ระดับความแม่นยำถึง 0.1 - 2%

สำหรับองค์ประกอบยืดหยุ่นที่มีความแข็งแรงสูง (แท่ง) จะใช้ตัวแปลงความต้านทานความเครียดและสตริงของการเสียรูปเป็นสัญญาณไฟฟ้า ด้วยความแข็งแกร่งต่ำ (วงแหวน องค์ประกอบลำแสงยืดหยุ่น) ทรานสดิวเซอร์คาปาซิทีฟ อินดักทีฟ และทรานสดิวเซอร์อื่นๆ

ในบรรดาไดนาโมมิเตอร์ไฟฟ้า สเตรนเกจมีความสำคัญมากที่สุด ช่วงการใช้งานมีตั้งแต่ 5 N ถึง 10 MN และอีกมากมาย องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของไดนาโมมิเตอร์ดังกล่าวทำขึ้นในรูปแบบของแท่ง, ท่อ, แหวนรับแรงเรเดียล, ลำแสงคู่, คานบิดคานเท้าแขน ฯลฯ เกจวัดความเครียดที่ติดกาวกับองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะบันทึกความเครียด - การบีบอัดการดัด แรงบิดเฉือน สเตรนเกจไดนาโมมิเตอร์เหมาะสำหรับการวัดทั้งแบบสถิตและไดนามิก

ในเครื่องสตริงไดนาโมมิเตอร์ จะใช้สเตรนเกจ องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนคือสตริงเฟอร์โรแมกเนติกซึ่งตั้งอยู่ตามแกนของทรงกระบอกกลวงที่ยืดหยุ่นและเชื่อมต่อกับระนาบสองระนาบ เมื่อโหลดใส่กระบอกสูบเนื่องจากการเสียรูป ความตึงของเชือกและความถี่ของการสั่นสะเทือนที่กระตุ้นโดยแม่เหล็กไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงไปพร้อม ๆ กัน ความถี่การสั่นตามธรรมชาติส่งผลต่อค่าแรงดันไฟที่ขั้วของขดลวดวัดและเป็นการวัดโหลด ช่วงกำลังตั้งแต่ 200 N ถึง 5 MN ระดับความแม่นยำ 1%

เมื่อทำการวัดโหลดขนาดใหญ่ (สูงถึง 50 MN) จะใช้ทรานสดิวเซอร์แมกนีโตอีลาสติก

ไดนาโมมิเตอร์แบบแม็กนีโตอีลาสติกขึ้นอยู่กับวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก (เช่น โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิล) ซึ่งจะเปลี่ยนการซึมผ่านของแม่เหล็กไปในทิศทางของการสัมผัสกับแรงดึงหรือแรงอัด ไดนาโมมิเตอร์แบบแม่เหล็กสามารถผลิตได้ในรูปของขดลวดที่มีแกนปิดที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กอ่อน การเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นเมื่อโหลดสามารถวัดได้โดยวิธีทางไฟฟ้า (รูปที่ 62) ระดับความแม่นยำของไดนาโมมิเตอร์แบบแมกนีโตอีลาสติกอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 2%

ข้าว. 62. โครงการรวมไดนาโมมิเตอร์แบบแมกนีโตอีลาสติก

ไดนาโมมิเตอร์แบบเพียโซอิเล็กทริกใช้สำหรับวัดแรงไดนามิกและกึ่งสถิต (ไม่เหมาะสำหรับแรงสถิตย์) ระดับความแม่นยำ 1%

การกระทำของแรงสามารถเปลี่ยนเป็นการเปลี่ยนแปลงของแรงดันได้ (ไดนาโมมิเตอร์ไฮดรอลิก) ระบบการวัดแรงไฮดรอลิกประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจจับที่มีห้องปิดสนิทและอุปกรณ์บ่งชี้ แรงที่กระทำต่อลูกสูบทำให้เกิดแรงกด โดยหลักการแล้ว เกจวัดแรงดัน (เกจวัดแรงดัน) ทั้งหมดสามารถใช้เป็นเครื่องบ่งชี้ได้ ส่วนใหญ่มักใช้อุปกรณ์ทางกล พิกัดกำลังจาก 200 N ถึง 20 MN ระดับความแม่นยำ 1 - 2%

ข้อผิดพลาดของไดนาโมมิเตอร์เกิดจากสาเหตุต่อไปนี้: ความไม่เป็นเชิงเส้นของลักษณะการแปลง, ความสามารถในการทำซ้ำ, ฮิสเทรีซิส, การพึ่งพาอุณหภูมิของความไวและตำแหน่งศูนย์, การคืบ (ผลที่ตามมาแบบยืดหยุ่น)

พารามิเตอร์หลักและขนาด ไดนาโมมิเตอร์เอนกประสงค์สปริงพร้อมสเกลและอุปกรณ์การอ่านแบบดิจิทัลที่ออกแบบมาเพื่อวัดแรงดึงสถิต กำหนด GOST 13837 "ไดนาโมมิเตอร์เอนกประสงค์ ข้อมูลจำเพาะ".

ขีด จำกัด ของการวัดไดนาโมมิเตอร์ตามมาตรฐาน: ใหญ่ที่สุดจาก 0.10 ถึง 500 kN ที่เล็กที่สุด - 0.1 จากขีด จำกัด ที่ใหญ่ที่สุด

GOST 13837-79 จัดทำขึ้นสำหรับการผลิตไดนาโมมิเตอร์ของคลาสความแม่นยำ 0.5, 1 และ 2 คลาสความแม่นยำนั้นพิจารณาจากข้อผิดพลาดพื้นฐานสูงสุดที่อนุญาตของไดนาโมมิเตอร์ซึ่งแสดงเป็นข้อผิดพลาดที่ลดลง ค่าการทำให้เป็นมาตรฐานในกรณีนี้จะเท่ากับขีดจำกัดการวัดที่ใหญ่ที่สุด

ขีด จำกัด ของข้อผิดพลาดเพิ่มเติมของไดนาโมมิเตอร์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแวดล้อมในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่แตกต่างจากอุณหภูมิของสภาวะปกติคือ: ไม่เกิน 0.5 ของข้อผิดพลาดหลักสำหรับทุก ๆ 10 ° C - สำหรับไดนาโมมิเตอร์ของชั้นที่ 1; ไม่เกิน 0.25 ของข้อผิดพลาดพื้นฐานสำหรับทุก ๆ 10 ° C - สำหรับไดนาโมมิเตอร์ของคลาส 2

สำหรับการสอบเทียบ การตรวจสอบ และการสอบเทียบของทรานสดิวเซอร์แรง เครื่องวัดแรง/การติดตั้งถูกนำมาใช้ เช่นเดียวกับเครื่องมือวัด ซึ่งรวมถึงไดนาโมมิเตอร์อ้างอิงและอุปกรณ์ตั้งค่าแรง (กด) ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน อุปกรณ์ที่อยู่ในรายการจะเรียกว่าการวัดแรง

เครื่องวัดแรง / การติดตั้งช่วยให้คุณสามารถทำซ้ำค่าแรงในช่วงที่กำหนดหรือค่าที่ไม่ต่อเนื่องจำนวนหนึ่ง

ขึ้นอยู่กับการใช้งานเชิงสร้างสรรค์ มีเครื่องโหลดโดยตรง การติดตั้งตัวคูณแรง (คันโยก ไฮดรอลิก และรูปลิ่ม) และการติดตั้งแบบแบ่งแรง

การโหลดโดยตรงเกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของน้ำหนักและแรงโน้มถ่วงของโลก

การสร้างการติดตั้งตัวคูณแรงนั้นเกิดจากการที่ค่าแรงที่สูง การโหลดโดยตรงทำให้เกิดข้อผิดพลาดและการใช้โลหะเพิ่มขึ้น และต้นทุนทางเศรษฐกิจที่สูง อย่างไรก็ตาม ในการติดตั้งตัวคูณแรง ค่าของแรงจะถูกตั้งค่าเริ่มต้นโดยใช้น้ำหนัก ซึ่งจะเพิ่มขึ้นด้วยความช่วยเหลือของคันโยกที่ไม่เท่ากัน ( มากถึง 1MN), คู่ลูกสูบของพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพต่างกัน ( มากถึง 10 MN) หรือเอฟเฟกต์ลิ่ม (มากถึง 5 MN?).

เพื่อลดแรง ใช้โซลูชันการออกแบบเดียวกันกับการเพิ่ม แต่มีอัตราทดเกียร์น้อยกว่า 1 อย่างไรก็ตาม โซลูชันดังกล่าวไม่สามารถใช้งานได้ในเชิงเศรษฐกิจและมีฟังก์ชันการทำงานที่จำกัด วิธีแก้ปัญหาที่ยอมรับได้มากที่สุดสำหรับการแบ่งแรงคืออุปกรณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงมุมเอียงของแกนของมวลทรงกระบอกที่แขวนลอยอยู่ในสารแขวนลอยที่มีอากาศถ่ายเท (รูปที่ 63)

ใช้สกรู คันโยก ไฮดรอลิก ระบบเครื่องกลไฟฟ้า ฯลฯ เป็นอุปกรณ์ตั้งค่าแรง กด ข้อกำหนดหลักประการหนึ่งสำหรับวิธีการกำหนดแรงคือความคงตัวของค่าที่ตั้งไว้ของแรงเมื่อเวลาผ่านไป

การวัดมวลเมื่อชั่งน้ำหนัก จะเปรียบเทียบแรงโน้มถ่วงกับแรงที่ทราบซึ่งสร้างขึ้นด้วยวิธีต่อไปนี้:

โดยมวลที่รู้จัก (วิธีคลาสสิก);

ความตึงสปริง/แรงอัด (สปริงบาลานซ์)

การเสียรูปขององค์ประกอบยืดหยุ่นแบบแข็ง (การเสียรูปวัดโดยวิธีทางไฟฟ้า (มาตราส่วนไฟฟ้า)

อุปกรณ์นิวเมติกหรือไฮดรอลิก (วัดความดันอากาศหรือของเหลว)

อิเล็กโทรไดนามิกโดยใช้ขดลวดโซลินอยด์ในสนามแม่เหล็กคงที่ (ค่าที่วัดได้คือกระแส)

การแช่ตัวในของเหลว (ความลึกของการแช่ขึ้นอยู่กับมวลของร่างกาย)

ในการเชื่อมต่อนี้ แยกแยะตาชั่งเครื่องกล (คันโยก, สปริง, ลูกสูบ), ระบบเครื่องกลไฟฟ้า (ที่มี capacitive, ความต้านทานความเครียด, การเหนี่ยวนำและการเคลื่อนที่แบบเพียโซอิเล็กทริกหรือทรานสดิวเซอร์การเปลี่ยนรูป), กลไกเชิงแสง (พร้อมกระจกหรืออุปกรณ์ชี้ตำแหน่งรบกวน), ไอโซโทปรังสี (การดูดกลืนและการแผ่รังสี) การใช้งานหลักคือเครื่องชั่งแบบเครื่องกลและแบบเครื่องกลไฟฟ้า

ข้อกำหนดสำหรับเครื่องชั่งสำหรับการชั่งน้ำหนักแบบคงที่กำหนดโดย GOST 29329 - 92

เครื่องชั่งสำหรับการชั่งน้ำหนักแบบสถิตจำแนกตามเกณฑ์ต่อไปนี้

ตามพื้นที่สมัคร(วัตถุประสงค์ในการดำเนินงาน) เครื่องชั่งแบ่งออกเป็น: เกวียน; รถเข็น; ยานยนต์; โมโนเรล; ปั้นจั่น; สินค้าโภคภัณฑ์; สำหรับการชั่งน้ำหนักปศุสัตว์ สำหรับการชั่งน้ำหนักคน ลิฟต์; สำหรับการชั่งน้ำหนักนม กระเป๋าเดินทาง; การค้าขาย; ทางการแพทย์; ไปรษณีย์

ด้วยความแม่นยำในการชั่งน้ำหนักเครื่องชั่งความแม่นยำแบ่งออกเป็น 4 คลาส: คลาส 1 - เครื่องชั่งที่มีความแม่นยำพิเศษ 2 คลาส - ความแม่นยำสูง เกรด 3 - ความแม่นยำปานกลาง ระดับ 4 - ความแม่นยำปกติ มาตรฐาน GOST 29329 - 92 ใช้กับเครื่องชั่งที่ไม่ใช่ระดับอัตโนมัติของคลาสความแม่นยำปานกลางและแบบธรรมดา

โดยวิธีการติดตั้งที่สถานที่ปฏิบัติงานเครื่องชั่งแบ่งออกเป็น: เครื่องชั่งแบบฝังในตัว (เครื่องชั่งแบบฝังคือเครื่องชั่งแบบเคลื่อนย้ายได้, แพลตฟอร์มซึ่งอยู่ในระดับเดียวกันกับพื้นห้อง), พื้น, เดสก์ท็อป, มือถือ, แขวน, เครื่องเขียน.

ประเภทของเครื่องปรับสมดุลเครื่องชั่งมีความโดดเด่น: เครื่องกล, ระบบเครื่องกลไฟฟ้า (อิเล็กทรอนิกส์ - คำว่า "เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์" ใช้กับเครื่องชั่งตั้งโต๊ะ)

เครื่องชั่งเชิงกล - เครื่องชั่งที่ปรับสมดุลของแรงโน้มถ่วงโดยใช้กลไกต่างๆ มีทั้งเครื่องชั่งน้ำหนักสปริง ไฮดรอลิค นิวแมติก เครื่องชั่งที่อุปกรณ์ส่งกำลังเป็นคันโยกหรือระบบของคันโยกเรียกว่าคันโยก

ตาชั่งไฟฟ้า - ชั่งด้วยอุปกรณ์ปรับสมดุลในรูปแบบของทรานสดิวเซอร์ ซึ่งแรงโน้มถ่วงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ตามประเภทของอุปกรณ์รับภาระมีเครื่องชั่ง: บังเกอร์, โมโนเรล, ถัง, สายพานลำเลียง, ตะขอ, แท่น

ตามวิธีการเข้าถึงตำแหน่งสมดุลเครื่องชั่งมีความโดดเด่น: ด้วยการปรับสมดุลอัตโนมัติด้วยการปรับสมดุลแบบกึ่งอัตโนมัติด้วยการปรับสมดุลแบบไม่อัตโนมัติ

ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์การอ่านมีสเกล: ด้วยอุปกรณ์อ่านแบบแอนะล็อก (หน้าปัดและสเกล) พร้อมอุปกรณ์อ่านแบบแยก (ดิจิตอล)

มาตรฐาน GOST 29329-92 กำหนดไว้สำหรับสิ่งต่อไปนี้ ลักษณะสำคัญของตาชั่ง.

ช่วงมาตราส่วนการตรวจสอบ e- ค่าตามเงื่อนไขซึ่งแสดงเป็นหน่วยมวลและแสดงลักษณะความแม่นยำของเครื่องชั่ง

ส่วนตรวจสอบราคาสำหรับระดับความแม่นยำ "ปานกลาง" 0.1 g ≤ อี≤ 2 ก. ที่จำนวนหน่วยงานตรวจสอบ น= 100…10000 และ อี≥5 ก. ที่ น= 500…10000; สำหรับระดับความแม่นยำ "ปกติ" อี≥5 ก. ที่ น= 100…1000. (น- จำนวนหน่วยงานตรวจสอบที่กำหนดเป็นอัตราส่วน ขีด จำกัด ที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องชั่งน้ำหนักถึงราคาของแผนกตรวจสอบ)

ค่าของค่าส่วนการตรวจสอบ ( อี), ช่วงมาตราส่วน ( d) และความไม่ต่อเนื่องในการสุ่มตัวอย่าง ( d d) ในหน่วยมวลถูกเลือกจากช่วง: 1×10 a; 2×10 a และ 5×10 a โดยที่ a เป็นจำนวนเต็มบวก จำนวนเต็มลบ หรือศูนย์ ค่าของแผนกสอบเทียบของเครื่องชั่งที่ไม่มีอุปกรณ์อ่านเสริมต้องสอดคล้องกับค่าการแบ่งมาตราส่วนสำหรับเครื่องชั่งที่มีอุปกรณ์อ่านแบบแอนะล็อกและความละเอียดในการอ่านค่าสำหรับเครื่องชั่งที่มีตัวบ่งชี้แบบดิจิตอล

ค่าของค่าหารหรือความละเอียดของการอ่านมวล ตลอดจนค่าของค่าการแบ่งสอบเทียบจะระบุไว้บนเครื่องชั่งหรือในเอกสารประกอบการปฏิบัติงานสำหรับค่าดังกล่าว

ใหญ่ที่สุด(หยิก) และเล็กที่สุด(เอ็นเอ็มพีวี) ขีด จำกัด การชั่งน้ำหนัก- ค่าที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดของมวลซึ่งรับประกันความสอดคล้องของเครื่องชั่งตามข้อกำหนดของเอกสารกำกับดูแล

ขีด จำกัด การชั่งน้ำหนักสูงสุด (LEL) ที่จัดทำโดย GOST 29329-92 คือตั้งแต่ 200 กรัมถึง 500 ตัน (ช่วงของค่า LEL ไม่ตรงกับชุดตัวเลขที่ต้องการ)

ขีด จำกัด การชั่งน้ำหนักที่เล็กที่สุด - สำหรับระดับความแม่นยำ ค่าเฉลี่ยจะเท่ากับ 20 e; เพื่อความแม่นยำระดับสามัญ - 10 อี. ที่ไหน อี- ราคาของแผนกตรวจสอบ

ขีดจำกัดของข้อผิดพลาดตุ้มน้ำหนักจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานโดยขึ้นอยู่กับ NmPV และระดับความแม่นยำและช่วงตั้งแต่ 0.5∙e ถึง 1.5∙e ระหว่างการตรวจสอบเบื้องต้นที่สถานประกอบการ: ผู้ผลิตและการซ่อมแซม ระหว่างการใช้งานและหลังการซ่อมแซมที่สถานประกอบการ - ตั้งแต่ 1.0∙е ถึง 2.5∙е ขีดจำกัดของข้อผิดพลาด อุปกรณ์ตั้งค่าศูนย์-±0.25 อี.

มีประเภทดังต่อไปนี้ เครื่องชั่งน้ำหนัก สำหรับการวัดมวล: ห้องปฏิบัติการ (วิเคราะห์, ควอแดรนต์, อิเล็กทรอนิกส์, แขนเท่ากัน), หน้าปัดเดสก์ท็อป, ตัวนับโยก, แท่นเคลื่อนที่ (สเกล, หน้าปัด, อีเมล)

หลักการทำงานของเครื่องชั่งคันโยกคือการสร้างสมดุลระหว่างโมเมนต์ที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงจากมวลที่วัดได้ โมเมนต์แรงโน้มถ่วงของน้ำหนักหรือโหลด

ตัวเลือกหัวโซน่าร์ต่อไปนี้ถูกนำมาใช้ในเครื่องชั่งแบบสมดุล:

ด้วยมวลสมดุลที่แปรผัน: คันโยกที่มีมาตราส่วนและตุ้มน้ำหนัก คันโยกที่มีน้ำหนักเหนือศีรษะ

ด้วยความยาวคันโยกที่ปรับได้: คันโยกพร้อมตุ้มน้ำหนักที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ คันโยกที่มีน้ำหนักลูกกลิ้ง

มุมตัวแปร: Quadrant; ถ่วงน้ำหนัก

ข้อกำหนดสำหรับพารามิเตอร์ของเครื่องชั่งแบบคันโยกเอนกประสงค์กำหนดขึ้นโดย GOST 14004

ขึ้นอยู่กับขีดจำกัดการชั่งน้ำหนักสูงสุด เครื่องชั่งเอนกประสงค์แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: - เดสก์ท็อป (สูงสุด 50 กก.); - มือถือและร่อง (50 - 6000 กก.) - เครื่องเขียน (เกวียน, รถยนต์, ลิฟต์) (ตั้งแต่ 5,000 ถึง 200,000 กก.)

ขีดจำกัดการชั่งน้ำหนักที่เล็กที่สุดคือ 20 d (ราคาหาร d-scale) สำหรับเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะและ 5% ของ P สูงสุดสำหรับส่วนที่เหลือ

เครื่องชั่งแบบก้านโยกใช้ร่วมกับตุ้มน้ำหนัก ซึ่งแบ่งออกเป็นตุ้มน้ำหนักเอนกประสงค์ อ้างอิง และตุ้มน้ำหนักวัตถุประสงค์พิเศษ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ กลุ่มสุดท้ายประกอบด้วยตุ้มน้ำหนักอ้างอิง (ใช้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการอ่านของเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการ) ตุ้มน้ำหนักตามเงื่อนไข (ออกแบบมาเพื่อให้เครื่องชั่งแบบสมบูรณ์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีอัตราส่วนแขนของระบบคันโยกเป็น 1:100) ตุ้มน้ำหนักที่รวมอยู่ในเครื่องชั่ง และ ตุ้มน้ำหนักที่ใช้ในตาชั่งและเครื่องจ่ายเทคโนโลยี

ตามโครงสร้างแล้ว ตุ้มน้ำหนักเอนกประสงค์จะทำในรูปของลวด, แผ่นเหลี่ยม (รูปสามเหลี่ยม, สี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือห้าเหลี่ยม), ทรงกระบอกที่มีส่วนหัว, แบบขนาน ค่าเล็กน้อยของมวลของน้ำหนักนั้นนำมาจากช่วงของค่า 1·10 n , 2·10 n , 5·10 n (n คือจำนวนเต็มบวกหรือลบใดๆ) มาตรฐาน GOST 7328 - 2001“ น้ำหนัก ข้อกำหนดทั่วไป" กำหนดไว้สำหรับการปล่อยตุ้มน้ำหนักตั้งแต่ 1 มก. ถึง 5,000 กก. ขึ้นอยู่กับความทนทานในการผลิต น้ำหนักถูกกำหนดคลาสความแม่นยำ: E 1, E 2, F 1, F 2, M 1, M 2, M 3 (เรียงจากมากไปน้อยของความแม่นยำ) สามารถจัดหาตุ้มน้ำหนักได้ในรูปแบบของชุดซึ่งมีการจัดองค์ประกอบตามคำแนะนำของ GOST 7328 - 2001

ตัวอย่างของสัญลักษณ์ในเอกสารประกอบของคลาสความแม่นยำน้ำหนัก 500 กรัม F 1: น้ำหนัก 500 กรัม F 1 GOST 7328-2001ชุดตุ้มน้ำหนัก: ชุด (1 มก. - 1 กก.) E 2 GOST 7328 - 2001

ในเครื่องชั่งสปริง องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนคือสปริง (แรงอัด แรงตึง เกลียว ฯลฯ) ซึ่งการเสียรูปจะเป็นสัดส่วนกับแรงโน้มถ่วง ค่าความเครียดถูกวัดโดยตรงหรืออยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม

ในเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์หลักสองประเภทถูกใช้เป็นตัวแปลงหลัก: เพียโซควอทซ์และความต้านทานความเครียด

ตาชั่งแยกกลุ่ม สำหรับการชั่งน้ำหนักยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ . ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไปสำหรับพวกเขาได้รับใน GOST 30414-96

มาตรฐานนี้ใช้กับเครื่องชั่งที่ออกแบบสำหรับการชั่งน้ำหนักขณะเคลื่อนที่หรือการชั่งน้ำหนักแบบคงที่และการชั่งน้ำหนักในการเคลื่อนที่ของยานพาหนะต่อไปนี้: รถราง (รวมถึงถังน้ำมัน) รถเข็น รถไฟ รถยนต์ รถพ่วง รถกึ่งพ่วง (รวมถึงถังน้ำมัน) บนท้องถนน

ตารางที่ 7. เครื่องชั่งเชิงกล

ขึ้นอยู่กับการออกแบบของอุปกรณ์รับน้ำหนัก มันสามารถกำหนดโหลดได้ทันทีจากทั้งรถ (รถเข็น รถยนต์ รถพ่วง รถกึ่งพ่วง) หรือโดยอัตโนมัติ - พร้อมกันหรือในทางกลับกัน - จากโบกี้แต่ละคู่ ล้อคู่ (เพลา) หรือจาก แต่ละล้อ

เครื่องชั่งแบ่งออกเป็นสี่ระดับความแม่นยำขึ้นอยู่กับค่าปกติของลักษณะมาตรวิทยา: 0.2; 0.5; หนึ่ง; 2. การกำหนดระดับความแม่นยำสอดคล้องกับข้อผิดพลาดที่อนุญาตระหว่างการใช้งาน ในเวลาเดียวกัน ในช่วงตั้งแต่ LmLL ถึง 35% LEL นี่คือข้อผิดพลาดที่ลดลง ค่าการทำให้เป็นมาตรฐานซึ่งเท่ากับ 35% LEL ในช่วงที่สูงกว่า 35% LEL ถึง LEL ระดับความแม่นยำจะกำหนดข้อผิดพลาดในการวัดแบบสัมพัทธ์

ระหว่างการตรวจสอบเบื้องต้นหรือการสอบเทียบ ข้อผิดพลาดที่อนุญาตได้จะลดลง 2 เท่า

การวัดการไหล

อัตราการไหลคือปริมาณของสารที่ไหลผ่านส่วนที่กำหนดของไปป์ไลน์ต่อหน่วยเวลา แยกแยะระหว่างปริมาณและต้นทุนมวล เครื่องมือวัดการไหลเรียกว่า เครื่องวัดการไหล. เครื่องวัดอัตราการไหลที่หลากหลายนั้นไม่ได้ถูกกำหนดโดยโซลูชันที่สร้างสรรค์เท่านั้น แต่ยังกำหนดโดยหลักการทำงานที่นำมาใช้ด้วย พิจารณาตัวเลือกที่ใช้มากที่สุด

ตัวนับปริมาณหลักการทำงานของตัวนับปริมาตรขึ้นอยู่กับการวัดโดยตรงของปริมาตรของตัวกลางที่วัดได้โดยใช้ช่องวัดของปริมาตรที่ทราบและการนับจำนวนส่วนที่ผ่านตัวนับ ตัวนับปริมาตรที่พบบ่อยที่สุดของสารเหลวคือตัวนับที่มีเฟืองวงรี (รูปที่ 64) เฟืองวงรี 1 และ 2 วางไว้ในตัวเรือน 3 หมุนเนื่องจากความแตกต่างของแรงดัน P 1 และ P 2 สำหรับการหมุนรอบเกียร์หนึ่งครั้ง ช่องสำหรับการวัด ซึ่งทราบปริมาตรที่แน่นอน V 1 และ V 2 จะถูกเติมสองครั้งและเว้นว่างไว้สองครั้ง แกนของเฟืองตัวใดตัวหนึ่งหมุนกลไกการนับที่อยู่นอกตัวเรือน 3. ตัวนับ ลักษณะความแม่นยำในการวัดสูง (ข้อผิดพลาด 0.5 ... 1%), การสูญเสียแรงดันต่ำ, ความเป็นอิสระของตัวบ่งชี้จากความหนืด, แรงบิดที่สำคัญ ข้อเสียของเครื่องวัดเหล่านี้คือความต้องการการกรองที่ดีของตัวกลางที่วัดได้ รวมถึงเสียงรบกวนในระดับสูง

ข้าว. 64. ไดอะแกรมของตัวนับเฟืองวงรี

ในการวัดการไหลของก๊าซจะใช้มาตรวัดก๊าซแบบหมุนซึ่งมีหลักการทำงานคล้ายกับมาตรวัดที่มีเฟืองวงรี ใช้สำหรับวัดกระแสจาก 40 ถึง 40,000 m/h และมีระดับความแม่นยำ 2 และ 3

เครื่องวัดปริมาตรสำหรับวัดการไหลของของเหลว ได้แก่ เคาน์เตอร์พายกำหนดขอบเขตการวัดสูงสุดที่ 100 ... 300 ม./ชม. และระดับความแม่นยำ 0.25 และ 0.5

เคาน์เตอร์ความเร็วให้คุณกำหนดอัตราการไหลตามการขึ้นกับความเร็วของการหมุนของใบพัดแนวแกนหรือแนวสัมผัสบนอัตราการไหลเชิงปริมาตร หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า tachogenerator และโวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับใบพัด (รูปที่ 65) อัตราการไหลสามารถตัดสินได้จากการอ่านโวลต์มิเตอร์ และคุณสามารถเชื่อมต่อตัวนับรอบและวัดการบริโภคในช่วงระยะเวลาหนึ่งได้ คลาสความแม่นยำของเครื่องมือ 1; 1.5; 2 ที่อัตราการไหล 3…1300 m/h.

รูปที่ 65 ยังแสดงมาตรวัดความเร็วสูงพร้อมกังหันสัมผัส 1 (หมายเลข 2 หมายถึงตัวกรอง) เมตรดังกล่าวใช้ที่อัตราการไหลสูงถึง 3 ... 20 m3 / h และมีระดับความแม่นยำ 2 และ 3.

เครื่องวัดอัตราการไหลของปีกผีเสื้อหลักการทั่วไปประการหนึ่งในการวัดการไหลของของเหลว ก๊าซ และไอน้ำคือหลักการของแรงดันตกคร่อมที่แปรผันได้ทั่วทั้งปาก

ข้อดีของวิธีนี้คือ: ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ต้นทุนต่ำ ความสามารถในการวัดอัตราการไหลเกือบทุกชนิด ความเป็นไปได้ที่จะได้รับคุณสมบัติการสอบเทียบของเครื่องวัดการไหลโดยการคำนวณ

ข้าว. 65. แบบแผนของตัวนับความเร็วสูงพร้อมใบพัดแนวแกนและแนวดิ่ง

1 - เครื่องหนีบผมตรง, 2 - กลไกการส่งกำลัง, 3 - อุปกรณ์นับ, 4 - ห้อง, 5 - หนอนคู่, 6 - ใบพัด

ตามหลักการข้างต้น มีการติดตั้งอุปกรณ์ทำให้แคบลงในท่อ ความเร็วการไหลผ่านปากปากนั้นสูงกว่าเมื่อก่อน อันเป็นผลมาจากการที่แรงดันตกที่ปากทางปาก ซึ่งวัดโดยเกจวัดความดันส่วนต่าง การอ่านเกจวัดความดันแตกต่างขึ้นอยู่กับความเร็วการไหลในข้อจำกัดหรืออัตราการไหล แบบแผนของอุปกรณ์ลดขนาดมาตรฐานและจุดเชื่อมต่อของกิ่งก้านของเกจวัดความดันแตกต่างแสดงไว้ในรูปที่ 66

ข้าว. 66 แบบแผนของอุปกรณ์ลดขนาด: a) ไดอะแฟรม b) หัวฉีดมาตรฐาน c) หัวฉีด Venturi d) ท่อ Venturi

เครื่องวัดการไหลรอบ (rotameters)ในเครื่องวัดการไหลเหล่านี้ ตัวเครื่องที่มีความคล่องตัว (แบบลอย ลูกสูบ วาล์ว แผ่นหมุน ลูกบอล ฯลฯ ตัวอย่างในรูปที่ 67 และ 68) รับรู้ถึงผลกระทบของแรงจากการไหลที่พุ่งเข้ามา ซึ่งเพิ่มขึ้นตามความเร็วการไหลที่เพิ่มขึ้นและเคลื่อนตัวที่เพรียวลม น้ำหนักของลำตัวที่เพรียวบางหรือแรงของสปริงทำหน้าที่เป็นแรงต้าน โฟลว์มิเตอร์ได้รับการออกแบบในลักษณะที่การเคลื่อนไหวของร่างกายที่คล่องตัวมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่การไหลสำหรับการไหลของของเหลวหรือก๊าซ ในกรณีนี้ การเพิ่มขึ้นของอัตราการไหลทำให้พื้นที่การไหลเพิ่มขึ้น ส่งผลให้อัตราการไหลลดลง ข้อเสนอแนะเชิงลบดังกล่าวนำไปสู่การรักษาเสถียรภาพของตำแหน่งของร่างกายที่คล่องตัว สัญญาณเอาท์พุตของทรานสดิวเซอร์การไหลที่พิจารณาแล้วคือการกระจัดของตัวเครื่องที่มีความคล่องตัว

ข้าว. 67. แบบแผนขององค์ประกอบการแปลงของมิเตอร์วัดการไหล a) ทุ่น, b) วาล์ว, c) ลูกสูบ

ข้าว. 68. แบบแผนของมาตรวัดการไหลรอบ ๆ : a), b) - ประเภททุ่น; c), d) - ประเภทวาล์ว; จ) - ประเภทลูกสูบ

การกำหนดในรูป

รูปที่: 1 - หลอดรูปกรวยแก้ว 2 - ลอย 3 - ตัวหยุดลอย 4 - มาตราส่วน

รูปที่ b: 1 - ทุ่นลอยทรงกระบอกที่มีรูตรงกลาง 2 - แกนคงที่ของส่วนทรงกรวย 3 - ท่อทรงกระบอกแก้ว

รูปที่ c: 1 - วาล์ว, 2 - ไดอะแฟรมวงแหวน, 3 - ตัวเรือนโลหะ, 4 - ก้าน, 5 - แกนขององค์ประกอบทรานสดิวเซอร์ดิฟเฟอเรนเชียล 7, 6 - ท่อเหล็กที่ไม่ใช่แม่เหล็ก

รูปที่ d: 1 - เค้นอากาศ, 2 - หัวฉีดลม, 3 - แม่เหล็ก, 4 - ท่อที่ทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก, 5 - แกน, 6 - วาล์ว, 7 - สูบลม

รูปที่ e: 1 - น้ำหนัก, 2 - ลูกสูบ, 3 - แกน, 4 - ขดลวดเหนี่ยวนำ, 5 - ช่องสำหรับจ่ายแรงดันเอาต์พุตไปยังพื้นที่ลูกสูบเกิน, 6 - เต้าเสียบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจากช่องใต้ลูกสูบ

โรตามิเตอร์ที่มีสัญญาณนิวแมติกส์เอาท์พุต 0.02 ..0.1 MPa สร้างคลาสความแม่นยำ 1.5 และ 2.5

นอกจากประเภทที่ระบุไว้แล้ว เครื่องวัดการไหลระดับตัวแปร, แม่เหล็กไฟฟ้า, ความร้อน (แคลอรีเมตริก) และเครื่องวัดการไหลอื่นๆ ยังใช้สำหรับการวัดการไหล

วรรณกรรม

1.Rannev G.G. , Tarasenko A.P. วิธีการและวิธีการวัด - 2547.

2. Brindley K. ตัวแปลงหน่วยวัด คู่มืออ้างอิง. - 1991.

3. Kozlov M.G. มาตรวิทยาและมาตรฐาน คู่มือการเรียน. - 2547.

4. โบลตัน คู่มือฉบับพกพาของวิศวกรมาตรวิทยา - พ.ศ. 2545

5. Hart Z. เทคโนโลยีการวัดเบื้องต้น - 1998.

6. Dimov Yu.V. มาตรวิทยา มาตรฐาน และการรับรอง หนังสือเรียน. - 2553.

1.วิธีการและวิธีการวัดปริมาณไฟฟ้า……………………..1

1.1.การวัดปริมาณไฟฟ้า………………………………………………..1

1.2.เครื่องมือวัดไฟฟ้า…………………………………………….4

1.3 ออสซิลโลสโคป เครื่องมือดิจิตอล………………………………………..10

1.4.ทรานสดิวเซอร์การวัดแบบแอนะล็อก……………………………..14

1.5.การวัดปริมาณไฟฟ้า………………………………………………………17

2.การวัดปริมาณแม่เหล็ก……………………………………………………….25

3.การวัดปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้า………………………………………………...28

3.1.การวัดทรานสดิวเซอร์………………………………………… ...28

3.2 การวัดความยาวและมุม……………………………………………………..35

3.3.การวัดอุณหภูมิ……………………………………………………..39

3.4.การวัดความดัน…………………………………………………….…46

3.5. การวัดแรงและมวล………………………………………………………..50

3.6. การวัดการไหล………………………………………………………… .55

โดยใช้มาตรความเร่ง การวัดแอมพลิจูดและความถี่ของการสั่นสะเทือน

2. การเปรียบเทียบแรงที่ไม่รู้จักกับแรงโน้มถ่วง P \u003d มก.:โหลดโดยตรงด้วยตุ้มน้ำหนักที่เป็นแบบอย่าง

โดยวิธีส่งกำลังไฮดรอลิกและตุ้มน้ำหนักที่เป็นแบบอย่าง

โดยใช้คันโยกและตุ้มน้ำหนักที่เป็นแบบอย่าง

โดยใช้คันโยกและลูกตุ้ม

3. การวัดการเสียรูปยางยืด

ร่างกายโต้ตอบกับสิ่งที่ไม่รู้จัก

พลังที่รู้จัก F= กับ |; โดยเกจวัดความเครียด โดยวิธีดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์ 4. โดยการเปรียบเทียบแรงที่ไม่รู้จักกับแรงปฏิสัมพันธ์ของกระแสกับสนามแม่เหล็ก F= / ในฉันทำบาปโดยใช้เครื่องกระตุ้นไฟฟ้าไดนามิก การวัดแรงฮาร์มอนิกแปรผันโดยการกำหนดแอมพลิจูดและความถี่ของการสั่นสะเทือนของวัตถุที่มีมวลที่ทราบนั้นสามารถทำได้ด้วยความแม่นยำสูง สามารถวัดมวลได้โดยมีข้อผิดพลาดไม่เกินสองสามพันเปอร์เซ็นต์ ความถี่ของการแกว่งยังสามารถวัดได้อย่างแม่นยำเช่นเดียวกัน แอมพลิจูดการสั่นของวัตถุที่มีมวลที่ทราบสามารถวัดได้โดยมีข้อผิดพลาดไม่เกินสองสามในสิบของเปอร์เซ็นต์ ซึ่งในสาระสำคัญจะกำหนดข้อผิดพลาดในการวัดแรงด้วยวิธีนี้

ใช้วิธีการวัดแรงโดยการเปรียบเทียบแรงที่ไม่รู้จักกับแรงโน้มถ่วง

ใช้สำหรับการวัดที่แม่นยำและการสร้างแรงสถิตและกึ่งสถิตย์

วิธีการโหลดโดยตรงใช้เพื่อสร้างมาตรฐานหลักของหน่วยกำลังซึ่งทำซ้ำได้อย่างแม่นยำสูงสุด

วิธีการเปรียบเทียบแรงที่ไม่ทราบค่ากับแรงโน้มถ่วงโดยใช้คันโยกและตุ้มน้ำหนักอ้างอิงใช้เพื่อสร้างวิธีการที่เป็นแบบอย่างของประเภทที่สองสำหรับการวัดแรง เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดจะมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 0.2% ของค่าที่วัดได้ เช่นเดียวกับแรง เมตรของเครื่องทดสอบที่ให้การวัดแรงโดยมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 1% ของแรงที่วัดได้ในช่วง 0.04 - 1 จากขีด จำกัด บนของเครื่องวัดแรง

วิธีการเปรียบเทียบแรงที่ไม่ทราบค่ากับแรงโน้มถ่วงโดยวิธีส่งกำลังแบบไฮดรอลิกและตุ้มน้ำหนักที่เป็นแบบอย่าง ยังใช้ในวิธีการที่เป็นแบบอย่างของประเภทที่สองสำหรับการวัดแรงและในมาตรวัดแรงของเครื่องทดสอบ สำหรับคือ-

สวิตช์แรงเสียดทานในระบบส่งกำลังไฮดรอลิกใช้คู่ลูกสูบกับกระบอกสูบ ซึ่งองค์ประกอบหนึ่งจะหมุนสัมพันธ์กับอีกองค์ประกอบหนึ่ง

วิธีการเปรียบเทียบแรงที่ไม่รู้จักกับแรงโน้มถ่วงโดยใช้คันโยกและลูกตุ้มใช้ในเครื่องวัดแรงของเครื่องทดสอบ

วิธีการทั้งหมดสำหรับการวัดแรงตามวิธีการเปรียบเทียบแรงที่ไม่รู้จักกับแรงโน้มถ่วงมักจะติดตั้งแบบตายตัว กระบวนการเปรียบเทียบแรงในการติดตั้งเหล่านี้เป็นกลไก

การวัดแรงโดยการวัดการเสียรูปยางยืดของร่างกายที่มีปฏิสัมพันธ์กับแรงที่ไม่ทราบสาเหตุเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดทั้งในแบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนย้ายได้เพื่อวัดแรงสถิตและแรงผันแปรตามเวลา วิธีนี้ใช้ในไดนาโมมิเตอร์ที่เป็นแบบอย่างของประเภทที่หนึ่ง ซึ่งรับประกันการถ่ายโอนหน่วยของแรงจากมาตรฐานของรัฐไปยังวิธีการที่เป็นแบบอย่างของประเภทที่สองโดยมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 0.1% ของแรงที่วัดได้ นอกจากนี้ วิธีนี้ยังใช้ในเครื่องมือการทำงานสำหรับการวัดแรงสถิตย์และแรงแปรผันตามเวลา

วิธีนี้ทำให้สามารถสร้างวิธีการแบบเคลื่อนที่และเคลื่อนที่ได้สำหรับการวัดแรงดึงและแรงอัด - ไดนาโมมิเตอร์ซึ่งมีองค์ประกอบยืดหยุ่นที่ติดตั้งอุปกรณ์จับยึดหรือส่วนรองรับสำหรับการรวมไว้ในวงจรไฟฟ้า ในองค์ประกอบยืดหยุ่น แรงปฏิกิริยาเกิดขึ้นซึ่งตรงข้ามกับแรงที่วัดได้ องค์ประกอบยืดหยุ่นสามารถไม่ใช้งานทางไฟฟ้าหรือใช้งานทางไฟฟ้าได้ เช่น มันเป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนเช่นกัน

องค์ประกอบที่ไม่ใช้งานทางไฟฟ้าแบบยืดหยุ่นทำหน้าที่ทางกลอย่างหมดจด การเสียรูปที่เกิดขึ้นขององค์ประกอบยืดหยุ่นจะถูกรับรู้โดยองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน ซึ่งสามารถเป็นได้ทั้งเซ็นเซอร์ความเครียดหรือ

displacement sensor ที่แปลงเป็นค่าเอาต์พุต

องค์ประกอบที่ยืดหยุ่นและเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าทำปฏิกิริยากับสนามของความเค้นทางกลหรือการเสียรูปที่เกิดจากแรงที่วัดได้โดยการเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก องค์ประกอบที่ยืดหยุ่นและแอคทีฟทางไฟฟ้าได้ เช่น เพียโซอิเล็กทริกและแมกนีโซทรอปิก

เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพทางมาตรวิทยาที่เหมาะสมที่สุดของไดนาโมมิเตอร์ ต้องปฏิบัติตามหลักการหลายประการ

หลักการความสมบูรณ์ของโครงสร้างแรงที่วัดได้จะต้องถูกส่งผ่านในไดนาโมมิเตอร์ผ่านตัวกลางที่ต่อเนื่องกันของวัสดุหนึ่งชนิด การละเมิดความต่อเนื่องของการออกแบบองค์ประกอบยืดหยุ่นเป็นสาเหตุของการเสียดสีระหว่างองค์ประกอบการผสมพันธุ์ ที่เกี่ยวข้องกับแรงเสียดทานนี้คือข้อผิดพลาดในการวัดแรงที่อาจมีความสำคัญ

หลักการบูรณาการไดนาโมมิเตอร์มีความแม่นยำมากขึ้น ยิ่งองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะกระจายไปทั่วส่วนตัดขวางขององค์ประกอบยืดหยุ่นได้ดีกว่า เพื่อจุดประสงค์นี้ การหาค่าเฉลี่ย - การรวมตัวของความเค้นหรือการเปลี่ยนรูปขององค์ประกอบยืดหยุ่น ซึ่งสามารถจำแนกได้ว่าเป็นจินตภาพหรือของจริง

ด้วยการรวมจินตภาพ สนามความเค้นหรือความเครียดทั้งหมด และด้วยเหตุนี้แรงที่วัดได้จะถูกตัดสินโดยสถานะที่จุดหนึ่งของสนามนี้ ในกรณีนี้ สันนิษฐานว่าภายในพื้นที่จำกัดขององค์ประกอบยืดหยุ่นมีสนามกลบางอย่างซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับจุดที่ใช้แรง ทำให้สามารถใช้องค์ประกอบการตรวจจับเดียวได้ โซลูชันโครงสร้างที่ให้การรวมจินตภาพคือการกำจัดชิ้นส่วนรับแรงขององค์ประกอบยืดหยุ่นออกจากตำแหน่งขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน ซึ่งจำกัดพื้นที่ของจุดที่เป็นไปได้ของการใช้แรง