Die Auswahl eines Dehnungsmessers für die Herstellung von Wandler beinhaltet die sorgfältige Berücksichtigung der technischen Anforderungen, der Umgebungsbedingungen und der anwendungsspezifischen Faktoren. Hier ist ein strukturierter Ansatz:
1. Anwendungsanforderungen
Messart: Bestimmen Sie, ob die statischen\/dynamischen Kräfte, Druck, Drehmoment, Beschleunigung usw. gemessen werden.
Sensibilitätsbedürfnisse: Höhere Empfindlichkeit (z. B. Halbleitermessgeräte) für kleine Stämme; Draht\/Folie für breitere Bereiche.
Frequenzgang: Dynamische Anwendungen erfordern Messgeräte mit hoher Bandbreite (z. B. piezoresistiver für Hochfrequenzschwingungen).
Ermüdungsleben: Verwenden Sie für die zyklische Belastung müdenresistente Messgeräte (z. B. Konstantan- oder Karma-Legierungen).
2. Dehnungsmessstypen
Folienmessgeräte: Am häufigsten; Langlebig, einfach zu installieren, gut für statische\/niederfrequente Anwendungen.
Drahtmessgeräte: Hochtemperaturtoleranz, aber zerbrechlich; geeignet für harte Umgebungen.
Halbleiter (piezoresistiver): Sehr empfindlich und kompakt, aber temperaturempfindlich und anfällig für Rauschen.
3. Materialeigenschaften
Messfaktor (GF): Verhältnis der Resistenzänderung zur Dehnung. Eine höhere GF erhöht die Empfindlichkeit (z. B. 2–5 für Metalle, 100+ für Halbleiter).
Temperaturkoeffizient: Passen Sie die thermische Ausdehnung des Messgeräts auf das Substrat an (z. B. selbstkompensierende Anzeigen für ± 0. 1% Stamm\/ Grad).
Anregungsspannung: Typischerweise 5–10 V dc. Eine höhere Spannung verbessert das Signal, vermeiden Sie jedoch eine Überhitzung.
4. Umweltfaktoren
Temperatur: Verwenden Sie Temperaturmessgeräte oder Weizensteinbrückenanordnungen. Betrachten Sie die thermische Ausgangsdunger.
Feuchtigkeit\/chemische Exposition: Entscheiden Sie sich für Schutzbeschichtungen (z. B. Epoxid, Polyimid) für harte Umgebungen.
Vibration\/Schock: Gewährleisten Sie eine robuste Konstruktion (z. B. Folienmessgeräte mit starken Klebstoffen).
5. Brückenkonfiguration
Viertelbrücke: Einfach, aber weniger empfindlich; erfordert externe Widerstände.
Halbbrücke: Verwendet zwei Messgeräte (aktiv + Dummy), um eine bessere Temperaturkompensation zu erzielen.
Volle Brücke: Höchste Empfindlichkeit und Stabilität; Ideal für Wandler (z. B. Lastzellen).
6. Größe und Installation
Messmaße: Passen Sie die Messlänge (z. B. 1 mm für kleine Bereiche) und die Gitterbreite zum Dehnungsbereich an.
Klebstoff: Verwenden Sie für eine zuverlässige Bindung Hochtemperaturhärtungsklebstoffe (z. B. M-Bond 610). Die Oberflächenvorbereitung (Reinigung, Ablehnung) ist kritisch.
7. Signalkonditionierung
Verstärkung: Instrumentierungsverstärker mit hoher Abstoßungsverhältnissen (COMMODE-MODEN) (CMRR).
Lärmfilterung: Tiefpassfilter, um Hochfrequenzrauschen zu beseitigen.
Kalibrierung: Regelmäßige Kalibrierung gegen bekannte Standards, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
8. Kosten und Verfügbarkeit
Balance -Leistung mit Budget. Folienmessgeräte (z. B. Vishay, HBM) sind für die meisten Anwendungen kostengünstig. Halbleiter entsprechen den hochempfindlichen Bedürfnissen.
9. Hersteller und Standards
Renommierte Marken:HBM, Vishay,Top -Sensor.
Compliance: Überprüfen Sie die ISO\/IEC-Standards für Metrologie oder branchenspezifische Zertifizierungen.
Beispiel Workflow:
DefinierenDie physikalische Menge (z. B. Drehmoment in einer Welle).
BerechnenErwarteter Dehnungsbereich (ε=ΔL\/l).
AuswählenMesseltyp (Folie für statisches Drehmoment, Halbleiter für Dynamik).
WählenTemperaturkompensationsmethode (selbstkompensierte Anzeige oder Brücke).
DesignDie Weizensteinbrücke (volle Brücke für Lastzellen).
TestUnter realen Bedingungen und kalibrieren.
Indem Sie diese Faktoren systematisch behandeln, können Sie die Leistung, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Wandler optimieren.
