Что такое тензометрические датчики и как их используют

Например, в весах для животных «Эльтон» разработчики завода применили тензодатчики BS, BSA производимые «CAS Corporation» (в Госреестре №31531-06), Single Shear Beam производства «Zhonghang Electronic Measuring Instruments Co, Ltd.» (в Гостреестре №29587-07), QS, S, LS, D, PST и SB производенные «Flintec» (в Гостреестре №19965-05).

При изготовлении автомобильных весов - датчики WBK производства «CAS» (в Госреестре №31532-06), Column производства «Zhonghang Electronic Measuring Instruments Co, Ltd.» (в Гостреестре №29585-07), C16A производства «HBM», RC производства «Flintec» (в Гостреестре №19964-06).

Во всех моделях производимых предприятием весов используется аналоговое или цифровое тензооборудование самых известных и зарекомендовавших себя на Российском рынке брэндов CAS, HBM, Flintec, Utilcell.

Но, независимо от компании-производителя, основные принципы работы тензометрических датчиков остаются неизменными. Не зря в переводе с латинского tensus — напряжённый.

В весоизмерительной технике используется, пожалуй, самый распространенный вид тензодатчиков - тензорезистивный. Он преобразует упругую механическую силу (силу деформации) в электрический сигнал, который принимается измерителем (в весах - это, как правило, весовой терминал).

Принцип его работы основан на свойстве конструкции противостоять механическому воздействию внешних сил путем изменения своей формы.

Простейший пример явной деформации - изгиб удочки при ловле рыбы, неявной - прогиб железнодорожного полотна при движении поезда.

Если в конструкции имеется небольшое отверстие, то в момент воздействия оно будет изменять свою форму прямо пропорционально приложенной силе. Для определения этой силы и помещают рядом с отверстием тензометрический резистор, после чего вся конструкция работает как датчик, измеряющий силу нагрузки.

Современные технологии в сочетании с наработками прошлых лет позволяют производителям изготавливать тензодатчики для самых разнообразных сфер использования, различные по размерам, материалу, применяемому в конструкции, обеспечивающие высокую точность измерения в весах различных типов и форм. Точность тензоизмерений колеблется в пределах от грамм до тысяч тонн. Особо стоит отметить схемные решения, применяемые в современных тензодатчиках для защиты от перепадов температуры. Это, как правило, двойной мост Кельвина, уменьшающий ошибки нелинейности, повторяемости и гистерезиса.

Разнообразие конструкций тензодатчиков (балочный, изгиба, S-образный, мостовой, шайбовый, сильфонный, одноточечный, колонный) позволяет разработчикам выбрать именно тот вариант, который удовлетворит всем требованиям для проектируемых объектов. В немалой степени это определяется и такими данными как класс защиты тензодатчика - IP (International Protect). В нем закодирована информация о степени защиты изделия от воздействий окружающей среды: IP XY - X степень защиты датчика от пыли и человека от поражения электротоком, Y - степень защиты от влаги.

Например, датчики WBK корейской марки «CAS», применяемые на Волгоградском Заводе Весоизмерительной Техники для производства весов автомобильных ВАЛ, имеют степень защиты IP67, C16A производства «HBM GmbH Германия» - IP68, что в немалой степени и определяет долговечность изготавливаемых на предприятии весов и их безупречное качество.