پاورپوینت اندازه‌گيري وزن (pptx) 10 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 10 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
اندازه‌گيري وزن
به نام خدا
اندازه‌گيري وزن
براي اندازه‌گيري وزن، نيرو كشش، خمش، پيچش، شتاب، گشتاور و ... از عنصري به نام استرين گيج (Strain Gauge) استفاده مي‌شود.
استرين گيج‌ها نوارهاي بسيار باريكي هستند كه در مقابل كشيدگي يا فشار، مقدار مقاومت‌شان تغيير مي‌كند. به دليل طويل بودن طول استرين‌گيج‌ها، نوارهاي آن را به شكل فنري در مي‌آورند تا جاي كم‌تري را اشغال كند. جنس اين سنسور‌ها معمولاً از كنستانتان (آلياژي از مس و نيكل ) است و به صورت نوراهايي به ضخامت تقريباً µm 5، كه روي لايه‌ي حاملي از اپوكسي (Epoxy) قرار گرفته‌اند، ساخته مي‌شوند.
در مواردي كه دماي محيط زياد است از لايه‌ي حامل سراميكي استفاده مي‌كنند. شكل زير دو نمونه استرين گيج را نشان مي‌دهد.
براي اين كه بتوان از استرين گيج‌ها به خوبي براي اندازه‌گيري استفاده نمود بايد بتوان آن‌ها را به دقت و به طور صحيح در محل مناسبي روي بدنه‌ي جسم نصب كرد. در ضمن بايد آن‌ها را از هر گونه ضربه و آسيب مكانيكي محفوظ داشت. براي اين منظور از پوشش سيليكوني و محفظه‌ي فلزي بر روي آن استفاده مي‌شود. همان‌طور كه گفته شد استرين گيج نواري است با طول l و سطح مقطع A و مقاومت مخصوص ρ كه مقاومت كل آن از رابطه‌ي زير به دست مي‌آيد:
R= ρ l
A
در اثر اعمال نيرو به جسم، سطح خارجي آن تغيير مي‌يابد و چون استرين‌گيج روي سطح جسم قرار دارد لذا آن نيز تغيير كرده و طول و سطح مقطع و مقاومت مخصوص آن و در كل مقاومتِ آن نيز تغيير خواهد كرد و چنانچه به جسم فشار وارد آيد (به خاطر وزن) باز هم مشخصات فيزيكي استرين گيج تغيير نموده و در نهايت مقامت اهم آن تغيير خواهد يافت. لازم به يادآوري است كه اين تغيير مقاومت در حدود ميلي اهم مي‌باشد.
در شكل نحوه‌ي اندازه‌گيري مقدار نيرو را نشان مي‌دهد. بر اثر نيرو سطح خارجي ميله زياد شده در نتيجه استرين گيج كشيده مي‌شود و مقاومت آن تغيير مي‌كند. با اندازه‌گيري اين تغيير مقاومت مي‌توان به مقدار نيرو پي‌برد.
اگر نيرو كم باشد تغييرات مقاومت استرين گيج نيز بسيار كم خواهد بود، لذا براي آشكار كردن اين تغييرات بسيار كوچك مقاومت، از پل وتسون استفاده مي‌شود و خروجي پل به يك تقويت كننده‌ي تفاضلي متصل مي‌گردد تا بتوان در خروجي آن متناسب با نيرو، ولتاژ DC دريافت كرد. در شكل يك پل وتسون را كه در يك بازوي آن استرين‌گيج و درسه بازوي ديگر آن سه مقاومت استاندارد قرار دارد وخروجي اين پل به‌يك تقويت تفاضلي متصل است، نشان مي‌دهد:
استرين‌گيج‌هايي نيز وجود دارند كه با عناصر نيمه‌هادي ساخته مي‌شوند و از حساسيت بسيار بالايي برخوردارند.
براي اندازه‌گيري وزن عناصري ساخته و به بازار عرضه شده‌اند كه لودسل ناميده مي‌شوند. به كمك اين لودسل‌ها مي‌توان وزن‌هاي بسيار كم تا بسيار زياد (حتي بالاي 100 تن) را اندازه گرفت. داخل يك لودسل پل وتسوني قرار دارد كه در يك بازوي آن استرين گيج قرار مي‌گيرد. بنابر اين هر لودسل داراي چهار رشته سيــم اســت
اندازه‌گيري وزن به كمك لود سل (Load Cell)
كه دوتاي آن ورودي و مربوط به تغذيه‌ي پل و دوتاي ديگر آن خروجي جهت اتصال به تقويت كننده مي‌باشند. در شكل نمونه‌هايي از لودسل‌ها را نشان مي‌دهد.
در شكل زير نحوه‌ي قرار گرفتن لودسل‌ها را زير باسكول و يا در جايي كه قرار است وزن آن اندازه گرفته شود نشان مي‌دهد. علامت فني لودسل مثل است.