עקרון העבודה והרכבו של תא העומס

עקרון העבודה והרכבו של תא העומס

עקרון העבודה של תא העומס: הגוף האלסטי (אלמנט אלסטי, קרן רגישה) של תא העומס מעוות בצורה אלסטית תחת פעולת כוח חיצוני, ומד מתח ההתנגדות (אלמנט המעבר) המחובר למשטח שלו מעוות בהתאם. לאחר שמד מתח ההתנגדות יתעוות, ההתנגדות שלו תשתנה (תגדל או תרד), ואז שינוי התנגדות זה יומר לאות חשמלי על ידי מעגל המדידה המתאים, ובכך יושלם תהליך המרת הכוח החיצוני לאות חשמלי. ניתן לראות כי מד מתח ההתנגדות, הגוף האלסטי, מעגל הזיהוי וכבל ההולכה הם מרכיבים הכרחיים בתא העומס של מתח ההתנגדות.

1. מעגל זיהוי תפקידו של מעגל הגילוי הוא להמיר את שינוי ההתנגדות של מד מתח ההתנגדות לפלט מתח. לגשר Wheatstone יש את היתרונות של דיכוי השפעת שינויי טמפרטורה, דיכוי הפרעות כוח צדדיות ופתרון נוח של בעיית הפיצוי של תא העומס, כך שגשר Wheatstone נמצא בשימוש נרחב בתא העומס. מכיוון שלגשר מלא בעל זרוע שווה יש את הרגישות הגבוהה ביותר, הפרמטרים של כל זרוע הם עקביים, והשפעתן של הפרעות שונות קלה לבטל אחת את השנייה, ולכן תא העומס מאמץ גשר מלא בעל זרוע שווה.

2. אלסטומר אלסטומר הוא איבר מבני בעל צורה מיוחדת. יש לו שתי פונקציות. ראשית, הוא נושא את הכוח החיצוני על תא העומס ומייצר כוח תגובה כנגד הכוח החיצוני כדי להשיג איזון סטטי יחסי; שנית, עליו ליצור שדה מתח (אזור) באיכות גבוהה, כך שמדי מתח ההתנגדות התקועים באזור זה יוכלו להשלים באופן אידיאלי משימות טרנספורמציה עבור אותות שיזף מתח.

3. מד מתח התנגדות מד מתח ההתנגדות הוא מד מתח שבו חוטי התנגדות מפוזרים מכנית על מצע העשוי מחומר אורגני. אחד הפרמטרים החשובים שלו הוא מקדם הרגישות k. כאשר שני קצוותיו נתונים לכוח F, הוא יימתח, כלומר יעוות. אם הוא מוארך, שטח החתך שלו יקטן, כלומר רדיוס המעגל הקטום שלו יקטן. קצב שינוי ההתנגדות (שינוי יחסי בהתנגדות) הוא פרופורציונלי להתארכות חוט ההתנגדות (שינוי יחסי באורך). יש לציין כי מקדם הרגישות K הוא קבוע שנקבע על ידי תכונות חומר חוט ההתנגדות המתכתי, ואין לו שום קשר לצורה ולגודל של מד המתח. ערך K של חומרים שונים הוא בדרך כלל בין 1.7-3.6; שנית, ערך K הוא כמות חסרת מימד, כלומר, אין לו מימד. במכניקת החומר, L/L נקרא סכום הזנים. השימוש בו כדי לייצג גמישות הוא לרוב גדול מכדי שיהיה נוח. לעתים קרובות ביחידות.