Memilih tolok ketegangan untuk pembuatan transduser melibatkan pertimbangan yang teliti terhadap keperluan teknikal, keadaan persekitaran, dan faktor khusus aplikasi. Inilah pendekatan berstruktur:
1. Keperluan permohonan
Jenis pengukuran: Tentukan sama ada mengukur daya statik/dinamik, tekanan, tork, pecutan, dll.
Keperluan sensitiviti: Kepekaan yang lebih tinggi (contohnya, alat pengukur semikonduktor) untuk strain kecil; Wire/Foil untuk julat yang lebih luas.
Tindak balas kekerapan: Aplikasi dinamik memerlukan tolok dengan jalur lebar yang tinggi (contohnya, piezoresistive untuk getaran frekuensi tinggi).
Kehidupan Keletihan: Untuk pemuatan kitaran, gunakan alat pengukur tahan keletihan (misalnya, aloi Constantan atau karma).
2. Jenis tolok ketegangan
Alat pengukur foil: Paling biasa; Tahan tahan lama, mudah dipasang, baik untuk aplikasi statik/rendah frekuensi.
Pengukur wayar: Toleransi suhu tinggi tetapi rapuh; Sesuai untuk persekitaran yang keras.
Semikonduktor (piezoresistif): Sangat sensitif dan padat tetapi suhu sensitif dan terdedah kepada bunyi bising.
3. Sifat bahan
Faktor tolok (GF): Nisbah perubahan rintangan kepada ketegangan. GF yang lebih tinggi meningkatkan kepekaan (contohnya, 2-5 untuk logam, 100+ untuk semikonduktor).
Pekali suhu: Padankan pengembangan haba tolok ke substrat (misalnya, alat pengukur diri untuk ± 0. 1% strain/ ijazah).
Voltan pengujaan: Biasanya 5-10 V DC. Voltan yang lebih tinggi meningkatkan isyarat tetapi mengelakkan terlalu panas.
4. Faktor Alam Sekitar
Suhu: Gunakan alat pengukur yang berpompensasi suhu atau pengaturan jambatan wheatstone. Pertimbangkan output terma derating.
Kelembapan/pendedahan kimia: Memilih lapisan pelindung (contohnya, epoksi, polyimide) untuk persekitaran yang keras.
Getaran/kejutan: Memastikan pembinaan yang mantap (contohnya, alat pengukur foil dengan pelekat yang kuat).
5. Konfigurasi jambatan
Jambatan Quarter: Mudah tetapi kurang sensitif; memerlukan perintang luaran.
Setengah jambatan: Menggunakan dua alat pengukur (aktif + dummy) untuk pampasan suhu yang lebih baik.
Jambatan penuh: Kepekaan dan kestabilan tertinggi; Sesuai untuk transduser (contohnya, sel beban).
6. Saiz dan pemasangan
Dimensi tolok: Padankan panjang tolok (contohnya, 1 mm untuk kawasan kecil) dan lebar grid ke rantau terikan.
Pelekat: Gunakan pelekat penyembuhan suhu tinggi (misalnya, M-Bond 610) untuk ikatan yang boleh dipercayai. Penyediaan permukaan (pembersihan, abrading) adalah kritikal.
7. Penyaman isyarat
Penguatan: Penguat instrumentasi dengan nisbah penolakan mod biasa (CMRR).
Penapisan bunyi: Penapis lulus rendah untuk menghapuskan bunyi frekuensi tinggi.
Penentukuran: Penentukuran tetap terhadap piawaian yang diketahui untuk memastikan ketepatan.
8. Kos dan ketersediaan
Prestasi keseimbangan dengan belanjawan. Tolok foil (contohnya, Vishay, HBM) adalah kos efektif untuk kebanyakan aplikasi. Semikonduktor sesuai dengan keperluan sensitiviti tinggi.
9. Pengeluar dan piawaian
Jenama yang bereputasi:HBM, Vishay,Sensor teratas.
Pematuhan: Periksa piawaian ISO/IEC untuk metrologi atau pensijilan khusus industri.
Contoh aliran kerja:
TentukanKuantiti fizikal (contohnya, tork dalam aci).
HitungJulat ketegangan yang dijangkakan (ε=ΔL/l).
PilihJenis tolok (foil untuk tork statik, semikonduktor untuk dinamik).
PilihKaedah pampasan suhu (tolok atau jambatan yang dikompensasi sendiri).
Reka bentukJambatan Wheatstone (jambatan penuh untuk sel beban).
UjianDi bawah keadaan dunia sebenar dan kalibrasi.
Dengan menangani faktor -faktor ini secara sistematik, anda boleh mengoptimumkan prestasi transduser, kebolehpercayaan, dan umur panjang.
