Kantamittarin valinta muuntajan valmistukseen sisältyy teknisten vaatimusten, ympäristöolosuhteiden ja sovelluskohtaisten tekijöiden huolellisen tarkastelun. Tässä on jäsennelty lähestymistapa:
1. Hakemusvaatimukset
Mittaustyyppi: Määritä, mittaavatko staattiset\/dynaamiset voimat, paine, vääntömomentti, kiihtyvyys jne.
Herkkyystarpeet: Korkeampi herkkyys (esim. Puolijohteiden mittarit) pienille kanoille; Lanka\/folio laajemmille alueille.
Taajuusvaste: Dynaamiset sovellukset vaativat mittareita, joilla on korkea kaistanleveys (esim. Pietsoresistiiviset korkean taajuuden värähtelyille).
Väsymyselämä: Syklistä kuormitusta varten käytä väsymisresistenttejä mittareita (esim. Constantan- tai Karma-seokset).
2. SIIRJÄRI TYYPPI
Foliomittarit: Yleisin; Kestävä, helppo asentaa, hyvä staattisille\/matalataajuisille sovelluksille.
Vaijerimittarit: Korkean lämpötilan toleranssi, mutta hauras; Sopii ankariin ympäristöihin.
Puolijohde (pietsoresistiiv): Erittäin herkkä ja kompakti, mutta lämpötilaherkkä ja taipumus melulle.
3. Materiaaliominaisuudet
Mittakerroin (GF): Resistenssin suhde venykseen. Suurempi GF lisää herkkyyttä (esim. 2–5 metalleille, 100+ puolijohdoille).
Lämpötilakerroin: Vastaa mittarin lämpölaajennusta substraattiin (esim. Itse kompensoivat mittarit ± 0. 1% kanta\/ aste).
Viritysjännite: Tyypillisesti 5–10 V DC. Korkeampi jännite parantaa signaalia, mutta vältä ylikuumenemista.
4. Ympäristötekijät
Lämpötila: Käytä lämpötilakompensoituja mittareita tai Wheatstone-siltajärjestelyjä. Harkitse lämpölähtöä.
Kosteus\/kemiallinen altistuminen: Valitse suojapinnoitteet (esim. Epoksi, polyimidi) ankariin ympäristöihin.
Värähtely\/shokki: Varmista vankka rakenne (esim. Kalvomittarit, joissa on voimakkaat liimat).
5. Sillan kokoonpano
Neljännesilta: Yksinkertainen, mutta vähemmän herkkä; vaatii ulkoisia vastuksia.
Puolisilta: Käyttää kahta mittaria (aktiivinen + nuken) paremman lämpötilan kompensoinnin saavuttamiseksi.
Koko silta: Suurin herkkyys ja vakaus; Ihanteellinen muuntimille (esim. Kuormitussolut).
6. Asennus
Mittarit: Vastaa mittarin pituutta (esim. 1 mm pienille alueille) ja ruudukon leveys kanta -alueelle.
Liimaa: Käytä korkean lämpötilan parannusliimoja (esim. M-sidos 610) luotettavaan sitoutumiseen. Pinnan valmistus (puhdistus, hankaaminen) on kriittinen.
7. Signaalin ilmastointi
Vahvistus: Instrumentointivahvistimet, joilla on korkea yhteisen tilan hyljintäsuhde (CMRR).
Melun suodatus: Alapäästösuodattimet korkeataajuisen melun poistamiseksi.
Kalibrointi: Säännöllinen kalibrointi tunnettujen standardien suhteen tarkkuuden varmistamiseksi.
8. Kustannukset ja saatavuus
Tasapainon suorituskyky budjetin kanssa. Foliomittarit (esim. Vishay, HBM) ovat kustannustehokkaita useimmissa sovelluksissa. Puolijohteet vastaavat kapealla suurella herkkyystarpeella.
9. Valmistajat ja standardit
Hyvämaineiset tuotemerkit:HBM, Vishay,Yläanturi.
Vaatimustenmukaisuus: Tarkista metrologian ISO\/IEC-standardit tai teollisuuskohtaiset sertifikaatit.
Esimerkki työnkulku:
MääritelläFyysinen määrä (esim. Vääntömomentti akselissa).
LaskeaOdotettu venymisalue (ε=ΔL\/L).
ValitaMittatyyppi (staattisen vääntömomentin folio, puolijohde dynaamiseksi).
ValitaLämpötilan kompensointimenetelmä (itse kompensoitu mittari tai silta).
SuunnitteluWheatstone -silta (täydellinen silta kuormituskennoille).
KoeReaalimaailman olosuhteissa ja kalibroitu.
Käsittelemällä näitä tekijöitä systemaattisesti voit optimoida anturin suorituskyvyn, luotettavuuden ja pitkäikäisyyden.
