Medición e Instrumentación
Cómo calcular el voltaje de salida de un transductor de cordón de estrado bajo carga
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Los transductores de medidor de estrado son dispositivos utilizados para medir la fuerza o la carga mediante la conversión de la deformación mecánica en una señal eléctrica. Calcular el voltaje de salida bajo carga implica entender las propiedades del medidor de tensión y la configuración del circuito. Esta guía proporciona un método sencillo para determinar el voltaje de salida cuando se aplica una carga.
Comprender los principios básicos
Un transductor de medidor de tensión suele funcionar en el principio de que la deformación provoca un cambio de resistencia eléctrica. Este cambio se mide utilizando un circuito de puente de Wheatstone, que convierte las variaciones de resistencia en una señal de tensión. El voltaje de salida es proporcional a la tensión experimentada por el medidor.
Calculando el estrado de carga
El primer paso es determinar la cepa (ε) causada por la carga aplicada. Esto se puede calcular utilizando la fórmula:
ε = (ΔL) / L
donde ΔL es el cambio de longitud debido a la carga, y L es la longitud original del material. La cepa es típicamente muy pequeña, a menudo en el rango de microstrés.
Calculando el voltaje de salida
El voltaje de salida (V] fuera del circuito de medidor de tensión puede calcularse utilizando la siguiente relación:
V = (V]ex / 4) * GF * ε
donde Vex] es el voltaje de excitación suministrado al puente Wheatstone, GF es el factor de calibre (una propiedad del medidor de tensión), y ε es la cepa calculada anteriormente.
Cálculo de ejemplo
Suponga un medidor de tensión con un factor de calibre de 2.0 está alimentado por un voltaje de excitación de 10V. Si la carga aplicada provoca una tensión de 500 microstré (0.0005), el voltaje de salida es:
Vout = (10 / 4) * 2.0 * 0,0005 = 2,5 mV
Esta tensión representa la señal eléctrica generada por el medidor de tensión bajo la carga especificada.