Etapolska

Wagi elektroniczne to jedne z najczęściej używanych urządzeń, przydatne zarówno w szeroko pojętym przemyśle, jak i w domowym zaciszu. Stosowane są tutaj różne rozwiązania technologiczne, ale jednym z najpopularniejszych jest czujnik nacisku, zwany również czujnikiem tensometrycznym. Jego popularność wynika głównie z prostoty działania i niskiej ceny. Przy spełnieniu kilku warunków możemy przy jego pomocy uzyskać wiarygodne pomiary.

Czujnik nacisku – budowa

Aby zrozumieć działanie czujników nacisku, należy najpierw zaznajomić się z ich budową. Są to czujniki, których przeznaczeniem jest pomiar naprężenia mechanicznego. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu elementów wrażliwych na tego typu naprężenia, zbudowane najczęściej z metalu lub folii.

Po przyłożeniu obciążenia do pola pomiaru czujnika, następuje odkształcenie jego elementów, co później jest przekształcane na informację cyfrową. Rzadko stosuje się pojedynczy czujnik, najczęściej pracują one równolegle w parach lub czwórkach (tzw. układ mostkowy). Dzięki temu możliwe jest uzyskiwanie jak najbardziej wiarygodnych pomiarów i minimalizowanie efektów nierównomiernego rozkładu obciążenia.

Jak to właściwie działa?

Zasada działania jest dość prosta. Cały szkopuł tkwi we właściwościach fizycznych metalowego drutu, którego opór elektryczny zależy od jego długości. Po przyłożeniu obciążenia ulega on rozciągnięciu, a co za tym idzie, zmniejsza się jego opór elektryczny, czyli tzw. rezystancja. To zjawisko jest wykorzystywane do uzyskiwania pomiarów.

Czujnik nacisku jest w stanie zmierzyć zarówno działające na niego siły rozciągania (tzw. nacisk pozytywny), jak i ściskania (tzw. nacisk negatywny). Po przyłożeniu obciążenia wytwarza się różnica potencjałów pomiędzy czujnikami w układzie, proporcjonalne do wielkości tego obciążenia. Po wzmocnieniu jest ono przetwarzane na postać cyfrową, dzięki czemu możemy odczytać jego wartość na ekranie.

Jak uzyskać wiarygodny pomiar?

Czujniki nacisku są stworzone do pomiarów osiowych. Obciążenie powinno być przyłożone centrycznie, równomiernie, bez działania żadnych dodatkowych sił. Oznacza to, iż nieprawidłowe użytkowanie może doprowadzić nie tylko do błędów w pomiarze, ale nawet do uszkodzenia urządzenia. Warto więc zrozumieć zasadę jego działania, aby uniknąć niepowodzeń.

Problemy z pomiarem mogą pojawić się, gdy obciążenie jest przyłożone niecentrycznie lub gdy występują dodatkowo działające siły boczne. Należy zadbać o odpowiednie połączenie czujników z układem mechanicznym, tak, aby nie działały na niego żadne inne siły. Pomiar z połączonych ze sobą równolegle urządzeń jest obarczony niewielkim błędem, jednak zawsze warto zadbać o odpowiednią konstrukcję urządzenia i prawidłowe użytkowanie.

Więcej informacji znajdziesz na stronie Czujnik nacisku.