3. Устройство и принцип работы тезометрического датчика усилия «Мерадат к-10а-00,15-сз»

Тензометрический (тензорезистоный) датчик «Мерадат К-10А-00,15-СЗ» серийно выпускается подразделением «Уралвес» Научно-производственного предприятия «Системы контроля». Датчик предназначен для преобразования веса измеряемой массы в нормированный электрический сигнал. Он может быть использован как в силоизмеритльных системах, так и в системах измерения веса.

Датчик состоит из упругого элемента, штуцера для ввода кабеля, тензоэлементов (тензорезисторов), соединенных по мостовой схеме (рис. 1.6), и элементов терокомпенсации и нормирования сигнала. Место наклейки тензорезисторов и место расположения элементов нормирования, термокомпенации сигнала загерметизировано и закрыто пластиной. Измеряемое усилие, воздействующее на деформируемый элемент датчика, в свою очередь вызывает деформацию фольговых тензорезисторов, подключенных в измерительный мост согласно схемы, показанной на рис. 1,6. На диагональ этого моста подается постоянное напряжение величиной от 5 до 12 вольт с блока питания. С противоположной диагонали моста снимается выходной сигнал, который поступает на устройство его терокомпенсации и нормирования. Нормированный выходной сигнал подается на систему его регистрации.

Измеряемое значение нагрузки определяется по формуле:

Г де: Р_х - измеряемое значение нагрузки; Рнпи - верхний предел измерения; Ux - выходной сигал датчика; U₀ — напряжение питания датчика; К - коэффициент передачи.

Для снятия характеристики датчика «Мерадат К-ЮА-00,15» разработан стенд, общий вид которого показан на рис.2.

Сам датчик 2 на этом стенде консольно закреплен к раме панели стенда. Для создания необходимой деформации чувствительного элемента датчика на нем закреплен рычаг 3, на котором помещается нагрузочное устройство 4. Это устройство состоит из груза с подвешивающим устройством, которое может свободно перемещаться вдоль рычага. При перемещении груза вдоль рычага обеспечивается возможность изменения воздействия нагрузочного момента на чувствительный элемент датчика.

Выходной сигнал датчика поступает на измерительное устройство 1 типа «ТРМ-200» фирмы «ОВЕН». Схема подключения датчика к этому устройству показана на рис, 3.

Рис .3. Схема подключения датчика «Мерадат К-10А-ОО,15-СЗ» к измерительному устройству «ТРМ-200».

Измерительное устройство «ТРМ-200» предназначено для измерения величины уровня входного сигнала, который должен быть представлен в нормализованной форме в виде напряжения величиной от нуля до одного вольта или в виде токового сигнала величиной от 4 до 20 мА.

Этот измеритель позволяет осуществлять следующие функции:

• измерение физических величин сигналов формируемых стандартными датчиками;

• измерение разности двух смежных измеряемых величии;

• отображение текущего значения измеряемой величины на встроенном цифровом индикаторе;

• передачу текущего значения измеряемой величины к компьютеру по интерфейсу RS 485.

Работа измерительного устройства «ТРМ-200» происходит под управлением микропроцессора по специальной программе, записанной в его памяти. По этой программе можно менять режимы работы измерительного устройства «ТРМ-200».

В нашем случае эта программа постоянна и менять ее не требуется. По этой программе происходит периодический опрос датчика с заданным интервалом времени. Значение входного сигнала с датчика переводится

устройством в цифровую форму, которая тут же отражается на цифровом главном (красном) индикаторе. В приборе «ТРМ-200»есть второй (зеленый) вспомогательный индикатор, который в нашем случае не используется. При включении стенда измерительное устройство «ТРМ-200» полностью готово к работе.