तांत्रिक पॅरामीटर्सचे सेन्सर - बल, दाब, टॉर्क

तांत्रिक प्रक्रियेच्या स्वयंचलित आणि अत्यंत अचूक नियंत्रणाच्या अंमलबजावणीसाठी, मुख्य तांत्रिक पॅरामीटर्सच्या वर्तमान मूल्यांबद्दल आपल्या विल्हेवाटीची माहिती असणे नेहमीच आवश्यक असते. सहसा, या उद्देशासाठी विविध सेन्सर वापरले जातात: फोर्स, प्रेशर, टॉर्क इ. तीन प्रकारचे सेन्सर्स पाहू, त्यांच्या ऑपरेशनचे तत्त्व समजून घेऊ.

सर्व प्रथम, आम्ही लक्षात घेतो की फोर्स किंवा टॉर्क सेन्सर्सच्या निर्मितीमध्ये, संवेदनशील घटक वापरले जातात, ज्याचे विशिष्ट गुणधर्म एक किंवा दुसर्या बाह्य प्रभावामुळे विकृतीच्या वर्तमान डिग्रीनुसार बदलतात.

हे लवचिक मेटल प्लेट्स, स्प्रिंग्स किंवा शाफ्ट असू शकतात, ज्यांचे विकृतीकरण चुंबकीय, पायझोइलेक्ट्रिक किंवा सेमीकंडक्टर घटकांमध्ये प्रसारित केले जाते, ज्याचे विद्युत किंवा चुंबकीय मापदंड थेट विकृतीच्या डिग्रीवर अवलंबून असतात. विकृतीच्या आकाराची आणि त्यानुसार, शक्तीची (दाब, टॉर्क) कल्पना मिळविण्यासाठी हे पॅरामीटर मोजण्यासाठी पुरेसे असेल.

टेन्सोमेट्रिक स्ट्रेन गेज

वर आधारित सर्वात सोपा स्ट्रेन गेज स्ट्रेन गेज वायर कनवर्टर यात यांत्रिक लवचिक घटक समाविष्ट आहे जो विकृतीच्या अधीन आहे आणि त्यास जोडलेले एक स्ट्रेन गेज आहे, ज्याचे विकृती थेट इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित होते.

एक पातळ (15 ते 60 मायक्रॉन व्यासासह) निक्रोम, कॉन्स्टंटन किंवा एलिनवार वायर, जी सापाने दुमडलेली असते आणि फिल्म बॅकिंगवर स्थिर असते, स्ट्रेन गेज सेन्सर म्हणून काम करते. अशा ट्रान्सड्यूसरला पृष्ठभागावर चिकटवले जाते ज्याची विकृती मोजली जाते.

यांत्रिक लवचिक घटकाच्या विकृतीमुळे वायरची लांबी त्याच्या स्ट्रेचिंग किंवा कॉम्प्रेशनकडे जाते, तर त्याचा क्रॉस-सेक्शन कमी होतो किंवा वाढतो, ज्यामुळे विद्युत प्रवाहाच्या कनवर्टरच्या प्रतिकारातील बदलावर परिणाम होतो.

हा प्रतिकार (त्याच्या ओलांडून व्होल्टेज ड्रॉप) मोजून, आम्हाला यांत्रिक विकृतीच्या तीव्रतेची आणि त्यानुसार, बलाची कल्पना येते, जर विकृत घटकाचे यांत्रिक मापदंड ज्ञात असतील.

प्रेशर गेज टॉर्क सेन्सर्स

शक्तीचा क्षण मोजण्यासाठी, स्प्रिंग्स किंवा पातळ शाफ्टच्या स्वरूपात संवेदनशील लवचिक घटक वापरले जातात, जे तांत्रिक प्रक्रियेदरम्यान वळवले जातात. लवचिक कोनीय विकृती, म्हणजेच स्प्रिंगच्या सुरूवातीस आणि शेवटचा सापेक्ष कोन, मोजला जातो आणि विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित केला जातो.

लवचिक घटक सामान्यत: एका नळीमध्ये बंदिस्त असतो, ज्याचे एक टोक स्थिर असते आणि दुसरे टोक कोनीय विस्थापन सेन्सरशी जोडलेले असते जे नळीचे टोक आणि विकृत घटक यांच्यातील विचलनाचे कोन मोजते.

अशाप्रकारे, एक सिग्नल प्राप्त होतो जो टॉर्कच्या विशालतेबद्दल माहिती देतो.स्प्रिंगमधून सिग्नल काढण्यासाठी, स्ट्रेन-रेझिस्टर एलिमेंटच्या वायर्स स्लिप रिंग्सने ब्रशेसशी जोडल्या जातात.

मॅग्नेटोस्ट्रिक्टिव फोर्स सेन्सर्स

स्ट्रेन गेज मॅग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रान्सड्यूसरसह फोर्स सेन्सर देखील आहेत. येथे वापरले व्यस्त चुंबकीय प्रतिबंध घटना (विलारी प्रभाव), ज्यामध्ये लोह-निकेल मिश्रधातूपासून बनवलेल्या कोरवर (जसे की पर्मालोइड) दबाव टाकला जातो तेव्हा त्याची चुंबकीय पारगम्यता बदलते.

कोरच्या अनुदैर्ध्य कम्प्रेशनमुळे विस्तार होतो त्याचे हिस्टेरेसिस लूप, लूपची तीव्रता कमी होते, ज्यामुळे चुंबकीय पारगम्यतेचे मूल्य अनुक्रमे कमी होते - सेन्सर विंडिंग्सच्या इंडक्टन्स किंवा म्युच्युअल इंडक्टन्समध्ये घट होते.

चुंबकीय वैशिष्ट्ये नॉन-रेखीय असल्याने आणि तपमानावर त्यांचा लक्षणीय परिणाम होत असल्याने, नुकसान भरपाई सर्किट वापरणे आवश्यक होते.

खालील सामान्य योजना नुकसान भरपाईसाठी लागू होते. निकेल-झिंक फेराइटचा बनलेला बंद चुंबकीय चुंबकीय कोर मोजता येण्याजोगा शक्तीच्या अधीन असतो. अशा कोरला बलाचा दाब जाणवत नाही, परंतु दोन तारांचे विंडिंग एकमेकांना जोडलेले असतात, त्यामुळे एकूण ईएमएफमध्ये बदल होतो.

प्राथमिक विंडिंग्स एकसारखे असतात आणि मालिकेत जोडलेले असतात, ते दहा किलोहर्ट्झच्या आत वारंवारतेसह पर्यायी प्रवाहाद्वारे समर्थित असतात, तर दुय्यम विंडिंग्स (त्याच) विरुद्ध चालू असतात आणि विकृत शक्तीच्या अनुपस्थितीत, एकूण EMF 0. पहिल्या कोरवरील दाब वाढल्यास, आउटपुटवरील एकूण EMF शून्य नसलेले आणि विकृतीच्या प्रमाणात असते.