09-24-2010, 08:56 PM
|
|
عضو فعال
|
|
تاريخ التسجيل: Jun 2010
الدولة: مصر
المشاركات: 53
معدل تقييم المستوى: 14
|
|
7- حساسات (مستشعرات) قياس القوة والضغط
مقاييس الإجهاد Strain Gauges
عندما تحدث إستطالة فى سلك أو شريحة من مادة شبه موصلة فإن مقاومتها تتغير .
التغير في المقاومة يتناسب مع التغير في الطول وهذا هو تعريف الإجهاد strain.
∆R / R = G * Strain
حيث R∆ هو التغير فى المقاومة لسلك مقاومته R و G ثابت يسمى معامل المقياس .
معامل المقياس للمعادن 2 تقريبا ولأشباه الموصلات 100 تقريبا .
مقاييس الإجهاد المعدنية تكون على شكل ملف مسطح أو مستوى بحيث نحصل عل طول معقول فى أقل مساحة.
غالبا ما تصنع من رقائق معدنية محفورة ( كما فى الشكل أ )وتوضع على طبقة رقيقة من البلاستيك بحيث يمكن لصقها (تعليقها) على الأسطح ( مثل طابع البريد على المظروف ).
التغير فى مقاومة مقياس الاجهاد (عندما يعرض لإجهاد) عادة يحول إلى إشارة جهد باستخدام قنطرة هويستون .
المشكلة التى تظهر هى أن مقاومة مقياس الإجهاد تتغير أيضا مع درجة الحرارة ومن ثم يجب تعويض (ملاشاة) تأثير درجة الحرارة بحيث يكون خرج القنطرة يعبر(دالة) فقط عن الإجهاد.
يمكن تحقيق ذلك بوضع مقياس إجهاد وهمى فى الزراع المقابل للقنطرة وهذا المقياس لا يعرض لأى إجهادات ولكن فقط يعرض لنفس درجة الحرارة (ب ).
والطريقة البديلة والشائعة الأستخدام هى إستعمال أربع مقاييس إجهاد فعالة فى الأربع أزرع للقنطرة ويتم ترتيبهم بحيث يتعرض زوج متقابل منهم لإجهاد شد (إستطالة) والزوج الآخر لإجهاد ضغط (إنكماش).
وهذه الطريقة لا تعطى تعويض لدرجة الحرارة فقط بل أيضا تعطى تغيرا أكبر فى الخرج عند تعرضها للإجهاد .
يمكن لصقها فى كابولى معرض لقوة بنهايته الحرة (كما فى الشكل ج ).
التغير فى الجهد الناتج من مقاييس الإجهاد ومن قنطرة هويستون يعبر عن مقياس للقوة .
مثال آخر هو لصق مقاييس الإجهاد بغشاء مطاطى (ديفرام) والذى يتشكل نتيجة ضغط (كما فى الشكل د ) .
الخرج من مقاييس الاجهاد ومن قنطرة هويستون المصاحبة لها عندئذ يعتبر كمقياس للضغط .
8- حساسات (مستشعرات ) ومقاييس الضغط Pressure Sensors
|