Οι μορφοτροπείς περιτύπωσης στεφάνης είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της δύναμης ή του φορτίου με τη μετατροπή της μηχανικής παραμόρφωσης σε ηλεκτρικό σήμα. Ο υπολογισμός της τάσης εξόδου υπό φορτίο περιλαμβάνει την κατανόηση των ιδιοτήτων του μετρητή στελέχους και τη διαμόρφωση του κυκλώματος. Ο οδηγός αυτός παρέχει μια απλή μέθοδο για τον προσδιορισμό της τάσης εξόδου όταν εφαρμόζεται φορτίο.

Κατανόηση των Βασικών Αρχών

Η αλλαγή αυτή μετράται με τη χρήση κυκλώματος γέφυρας Wheatstone, το οποίο μετατρέπει τις διακυμάνσεις αντίστασης σε σήμα τάσης. Η τάση εξόδου είναι ανάλογη με το στέλεχος που βιώνει ο μετρητής.

Υπολογισμός του Στρώματος από το Φορτίο

Το πρώτο βήμα είναι να προσδιοριστεί το στέλεχος (ε) που προκαλείται από το εφαρμοζόμενο φορτίο. Αυτό μπορεί να υπολογιστεί με τη χρήση του τύπου:

ε = (DL) / L

όπου ΔL είναι η μεταβολή του μήκους λόγω φορτίου, και L είναι το αρχικό μήκος του υλικού. Το στέλεχος είναι συνήθως πολύ μικρό, συχνά στην περιοχή μικροσυγκράτησης.

Υπολογισμός της τάσης εξόδου

Η τάση εξόδου (V] εκτός) του κυκλώματος του μετρητή στελέχους μπορεί να υπολογιστεί με τη χρήση της ακόλουθης σχέσης:

V out = (Vex / 4) * GF * e]

όπου Vex είναι η τάση διέγερσης που παρέχεται στη γέφυρα του Γουίτον, GF είναι ο συντελεστής μέτρησης (ιδιότητα του μετρητή στελέχους) και ε είναι το στέλεχος που υπολογίστηκε νωρίτερα.

Παράδειγμα υπολογισμού

Αν ένα μετρητή πίεσης με συντελεστή μετρητή 2.0 τροφοδοτείται από τάση διέγερσης 10V. Αν το εφαρμοζόμενο φορτίο προκαλεί πίεση 500 microstrain (0.0005), η τάση εξόδου είναι:

V out[ = (10 / 4) * 2.0 * 0.0005 = 2,5 mV

Η τάση αυτή αντιπροσωπεύει το ηλεκτρικό σήμα που παράγεται από το μετρητή στελέχους κάτω από το καθορισμένο φορτίο.