Тензометрические измерительные преобразователи

Щитовые измерительные преобразователи

Измерительный усилитель AME2 предназначен для преобразования слабых сигналов тензодатчиков в нормированные сигналы тока или напряжения. Компактное исполнение усилителя AME2 позволяет его использование в тесном пространстве, в т.ч. в коммутационных шкафах. Для установки точки нуля и коэффициента усиления AME оснащен двумя (для грубой и точной подстройки) потенциометрами с 22 оборотами каждый. Наряду с выходом по напряжению с быстрым временем реакции имеется также «приглушенный» выход, который может использоваться, например, для подключения индикации. Характеристика фильтра (время нарастания сигнала) между 50 мс и 2 сек. может регулироваться потенциометром. Опции C и N предусматривают наличие токового выхода, характеристика фильтра которого соответствует «быстрому» выходу по напряжению. В вариантах опций CD и ND выход работает через фильтр с регулируемой скоростью (50 мс — 2 сек) нарастания сигнала. Подключение вспомогательной энергии имеет защиту от переполярности. Выходы усилителя гальванически развязаны от проводов питания. Конструкция зажимов делает возможным простое подсоединение проводов и упрощенный поиск неисправностей.

Технические характеристики

Документация на сайте производителя:

Измерительный усилитель DMA3

Устройство DMA2 было снято с производства, но его можно полностью заменить улучшенной версией DMA3. Устройства одинаковой конструкции. По сравнению с усилителем DMA2, новый DMA3 обладает большим диапазоном для общего усиления и более быстрым временем нарастания сигнала

Цифровой усилитель DMA3 предназначен для работы с датчиками усилий и, в первую очередь, с датчиками натяжения ленты, использующими для измерения полную тензометрическую мостовую схему. Усилитель рассчитан на размещение в шкафу управления или на DIN-рейке, либо непосредственно на монтажной панели и сочетает в себе преимущества как аналоговой, так и цифровой техники: быстродействующее и плавное, без скачков, преобразование сопровождается микроконтроллерным управлением автоматической корректировкой нуля и вычислением калибровочных значений. Усилитель позволяет производителям различного рода оборудования значительно упростить его внедрение и обслуживание за счет возможности предварительного ввода установок, использования блоков подключения с зажимными клеммами, а также индикации текущих измеренных усилий как в абсолютном выражении, так и в процентах от номинального значения.

Комплект поставки

В комплект поставки входит электронный блок в стандартном корпусе с опционально формируемым набором выходных сигналов и напряжения питания. В случае применения усилителя во взрывоопасной зоне дополнительно поставляются специальные кожухи — так называемые барьеры безопасности.

Конструкция

Модульный цифровой усилитель DCX

Многофункциональный цифровой усилитель DCX принадлежит к новому поколению измерительных усилителей фирмы Haehne и соответствует наивысшим требованиям. Благодаря модульному исполнению, усилитель может быть гибко сконфигурирован под специфичные, обусловленные условиями применения требования потребителя путем комбинирования наборов отдельных модулей с различного рода дополнительными элементами. Такая агрегатная конструкция обеспечивает получение потребителем только необходимых ему компонентов, гарантируя, тем самым, оптимальное соотношение между стоимостью и предоставляемыми возможностями. Простая конфигурационная схема облегчает выбор опций для формирования специфицированного заказа. Усилитель оснащен дисплеем с сенсорной панелью, предоставляющей возможность комфортабельного контроля и обслуживания. Альтернативным вариантом параметризации является взаимодействие с усилителем по интерфейсу USB. Эти широкие возможности позволяют применять усилитель DCX практически для всех, даже наиболее сложных, приложений техники измерения усилий.

Дополнительно конфигурируемые функции

В комплект поставки входит электронный блок в соответствии с индивидуальной спецификацией по таблице формирования заказа и клеммный блок.

Цифровой индикатор PM

Универсальный цифровой индикатор PM для измерения напряжения в пределах ± 10 В. Установка номинальной величины (например, значения силы) производится с помощью предусмотренного на платине регулятора. При входящем сигнале 10 В значение может быть разбито в области от 0 до 1999. Выбор точности (количество нулей после запятой) осуществляется с помощью перемычек позади переднего стекла-фильтра. Подходит для встраивания в переднюю панель управления. Возможность работы устройства в широком диапазоне напряжения питания обеспечивает прибору высокую универсальность.

Юстировочное устройство J-Box

Юстировочное устройство J-Box предназначено для подключения сенсоров не имеющих собственных установочных сопротивлений и рассчитано для работы в комплекте с измерительными усилителями. Устройство служит для юстировки датчиков как в повышенном температурном диапазоне, так и во взрывоопасных областях. J-Box содержит необходимые сопротивления для регулировки точки нуля и чувствительности. Устройство рассчитано для установки в распределительные шкафы и крепится непосредственно на несущую шину DIN.

Технические характреристики

Тензометрические измерительные преобразователи

Тензометрический
измерительный преобразователь –
параметрический резистивный
преобразователь, который преобразует
деформацию твердого тела, вызванную
приложенным к нему механическим
напряжением, в электрический сигнал.

езистивный
тензодатчик представляет собой основание
с закрепленным на нем чувствительным
элементом. Принцип измерения деформаций
с помощью тензометрического преобразователя
состоит в том, что при деформации
изменяется активное сопротивление
тензорезистора. Эффект изменения
удельного сопротивления металлического
проводника под действием всестороннего
сжатия (гидростатического давления)
был обнаружен в 1856 году лордом Кельвином
и в 1881 году О.Д.Хвольсоном.

В современном виде
тензометрический измерительный
преобразователь конструктивно
представляет собой тензорезистор,
чувствительный элемент которого выполнен
из тензочувствительного материала
(проволоки, фольги и др.), закрепленный
с помощью связующего (клея, цемента) на
исследуемой детали (Рисунок 1). Для
присоединения чувствительного элемента
в электрическую цепь в тензорезисторе
имеются выводные проводники. Некоторые
конструкции тензорезисторов для удобства
установки имеют подложку, расположенную
между чувствительным элементом и
исследуемой деталью, а также защитный
элемент, расположенный поверх
чувствительного элемента.

При всем многообразии
задач, решаемых с помощью тензометрических
измерительных преобразователей, можно
выделить две основные области их
использования:

– исследования
физических свойств материалов, деформаций
и напряжений в деталях и конструкциях;

– применение
тензодатчиков для измерения механических
величин, преобразуемых в деформацию
упругого элемента.

Для первого случая
характерно значительное число точек
тензометрирования, широкие диапазоны
изменения параметров окружающей среды,
а также невозможность градуировки
измерительных каналов. В данном случае
погрешность измерения составляет 2-10%.

Во втором случае
датчики градуируются по измеряемой
величине и погрешности измерений лежат
в диапазоне 0,5-0,05%.

Наиболее
ярким примером использования тензометров
являются весы. Тензометрическими
датчиками оснащены весы большинства
российских и зарубежных производителей
весов. Весы на тензодатчиках применяются
в различных отраслях промышленности:
цветная и черная металлургии, химическая,
строительная, пищевая и другие отрасли.

Принцип
действия электронных весов сводится к
измерению силы веса, воздействующей на
тензодатчик, посредством преобразования
возникающих изменений, например
деформации, в пропорциональный выходной
электрический сигнал.

Широкое
распространение тензодатчиков объясняется
целым рядом их досчтоинств:

– малые
габариты и вес;

– малоинерционость,
что позволяет применять тензодатчики
как при статических, так и при динамических
измерениях;

– позволяют
дистанционно и во многих точках проводить
измерения;

– способ установки
их на исследуемую деталь не требует
сложных приспособлений и не искажает
поле деформаций исследуемой детали.

А
их недостаток, заключающейся в
температурной чувствительности, можно
в большинстве случаев скомпенсировать.

Типы
преобразователей и их конструктивные
особенности

В
основе работы тензопреобразователей
лежит явление тензоэффекта, заключающееся
в изменении активного сопротивления
проводников при их механической
деформации. Характеристикой тензоэффекта
материала является коэффициент
относительной тензочувствительности
К, определяемый как отношение изменения
сопротивления к изменению длины
проводника:

При
деформации твердых тел изменение их
длины связано с изменением объема, кроме
того, изменяются и их свойства, в частности
величина удельного сопротивления

)
характеризует изменение сопротивления,
связанное с изменением геометрических
размеров (длины и сечения) проводника,
а

–
изменение удельного сопротивления
материала, связанное с изменением его
физических свойств.

Если
при изготовлении тензопреобразователя
использованы полупроводниковые
материалы, то чувствительность
определяется в основном изменением
свойств материала решетки при ее
деформации, и K
 m
и может меняться
для различных материалов от 40 до 200.

Все
существующие преобразователи можно
разделить на три основных типа:

Проволочные
тензодатчик в
технике измерений неэлектрических
величин используются по двум направлениям.

Первое
направление – использование тензоэффекта
проводника, находящегося в состоянии
объемного сжатия, когда естественной
входной величиной преобразователя
является давление окружающего его газа
или жидкости. В этом случае преобразователь
представляет собой катушку провода
(обычно манганинового), помещенную в
область измеряемого давления (жидкости
или газа). Выходной величиной преобразователя
является изменение его активного
сопротивления.

Второе
направление – использование тензоэфффекта
растягиваемой проволоки из
тензочувствительного материала. При
этом тензопреобразоатели применяются
в виде “свободных” преобразователей
и в виде наклеиваемых.

“Свободные”
тензопреобразователи выполняются в
виде одной или ряда проволок, закрепленных
по концам между подвижной и неподвижной
деталями, и, как правило, выполняющих
одновременно роль упругого элемента.
Естественной входной величиной таких
преобразователей является весьма малое
перемещение подвижной детали.

Устройство наиболее
распространенного типа наклеиваемого
проволочного тензодатчика изображено
на рисунке 2.1. На полоску тонкой бумаги
или лаковую пленку наклеивается уложенная
зигзагообразно тонкая проволока
диаметром 0,02-0,05 мм. К концам проволоки
присоединяются выводные медные
проводники. Сверху преобразователь
покрывается слоем лака, а иногда
заклеивается бумагой или фетром.

Датчик
обычно устанавливается так, чтобы его
наиболее длинная сторона была ориентирована
в направлении измеряемой силы. Такой
преобразователь, будучи приклееным к
испытуемой детали, воспринимает
деформации ее поверхностного слоя.
Таким образом, естественной входной
величиной наклеиваемого преобразователя
является деформация поверхностного
слоя детали, на которую он наклеен, а
выходной- изменение сопротивления
преобразователя, пропорциональное этой
деформации. Обычно
наклеиваемые датчики используются
много чаще ненаклеиваемых.

Рисунок
2.1- Наклеиваемый проволочный
тензопреобразователь: 1- тензочувствительная
проволока; 2- клей или цемент; 3- целлофановая
или бумажная подложка; 4- выводные
проводники

Измерительной базой
преобразователя является длина детали,
занимаемая проволокой. Наиболее часто
используются преобразователи с базами
5 – 20 мм, обладающие сопротивлением 30 –
500 ом.

Кроме
наиболее распространенной петлевой
конструкции проволочных тензодатчиков,
существуют и другие. При необходимости
уменьшения измерительной базы
преобразователя (до 3 – 1 мм) его изготовляют
витковым способом, который заключается
в том, что на оправке круглого сечения
на трубку из тонкой бумаги наматыается
спираль из тензочувствительной проволоки.
Затем эта трубка проклеивается, снимается
с оправки, расплющивается и к концам
проволоки прикрепляются выводы.

Когда надо получить
от цепи с тезопреобразователем ток
большой величины, часто используют
“мощные” проволочные тензопреобразователи.
Они состоят из большого числа (до 30 –
50) параллельно соединенных проволок,
отличаются большими габаритами (длина
базы 150 – 200 мм) и дают возможность
значительно увеличить пропускаемый
через преобразователь ток (рисунок
2.2).

Рисунок
2.2- Низкоомный («мощный») проволочный
тензопреобразователь: 1- тензочувствительная
проволока; 2- клей или цемент; 3- целлофановая
или бумажная подложка; 4- выводной
проводник

Проволочные датчики
имеют малую поверхность связи с образцом
(основанием), что уменьшает токи утечки
при высоких температурах и дает большее
напряжение изоляции между чувствительным
элементом и образцом.

Фольговые
тензодатчики являются
наиболее популярной версией наклеиваемых
тензодатчиков. Фольговые преобразователи
представляют из себя ленту из фольги
толщиной 4 –12 мкм, на которой часть
металла выбрана травлением таким
образом, что оставшаяся его часть
образует показанную на рисунке 2.4
решетку с
выводами.

При изготовлении
такой решетки можно предусмотреть любой
рисунок решетки, что является существенным
достоинством фольговых тензопреобразователей.
На рисунке 2.4,а показан внешний вид
преобразователя из фольги, предназначенного
для измерения линейных напряженных
состояний, на рис. 2.4,в – фольговый
преобразователь, наклеиваемый на вал,
для измерения крутящих моментов, а на
рис.2.4,б – наклеиваемый на мембрану.

Рисунок
2.4- Фольговые преобразователи: 1-
подгоночные петли; 2- витки, чувствительные
к растягивающим мембрану усилиям; 3-
витки, чувствительные к сжимающим
мембрану усилиям

Серьезным
преимуществом преобразователей из
фольги является возможность увеличивать
сечение концов преобразователя;
приваривание (или припаивание) выводов
можно в этом случае осуществить
значительно надежнее, чем в преобразователях
из проволоки.

Фольговые тензодатчики
по сравнению с проволочными имеют
большее отношение площади поверхности
чувствительного элемента к площади
поперечного сечения (чувствительность)
и более стабильны при критических
температурах и длительных нагрузках.
Большая площадь поверхности и малое
поперечное сечение также обеспечивает
хороший температурный контакт
чувствительного элемента с образцом,
что уменьшает саморазогрев датчика.

В последние годы
появился еще один способ массового
изготовления приклеиваемых
тензосопротивлений, заключающийся в
вакуумной возгонке тензочувствительного
материала и последующей конденсации
его на подложку, напыляемую непосредственно
на деталь. Такие тензопреобразователи
получили название пленочных. Малая
толщина таких тензопреобразователей
(15-30 мкм) дает существенное преимущество
при измерениях деформаций в динамическом
режиме в области высоких температур,
где измерения деформации представляют
собой специализированную область
исследований.

Целый ряд пленочных
тензопреобразователей на основе висмута,
титана, кремния или германия выполняется
в виде одной проводящей полоски (рисунок
2.5). Такие
преобразователи не имеют недостатка,
заключающегося в уменьшении относительной
чувствительности преобразователя по
сравнению с чувствительностью материала,
из которого выполнен преобразователь.

Рисунок
2.5- Пленочный тензопреобразовтель:1-
тензочувствительная пленка; 2- пленка
лака; 3- выводной проводник

Тензометрический
коэффициент преобразователя, выполненного
на основе металлической пленки, равен
2-4, а его сопротивление колеблется в
диапазоне от 100 до 1000 Ом. Преобразователи,
выполненные на основе полупроводниковой
пленки, имеют коэффициент порядка
50-200, и поэтому они более чувствительны
к прикладываемому напряжению. При этом
нет необходимости использовать
усилительные схемы, поскольку выходное
напряжение полупроводникового
тензометрического моста составляет
примерно 1 В. К сожалению, сопротивление
полупроводникового преобразователя
изменяется в зависимости от прикладываемого
напряжения и является существенно
нелинейным во всем диапазоне напряжений,
а также сильно зависит от температуры.
Таким образом, хотя при работе с
тензометром на основе металлической
пленки требуется усилитель, его линейность
весьма высока, а температурный эффект
можно легко скомпенсировать.

Основные
принципы расчета преобразователей и
выбора схем их включения

Расчет
тензопреобразователей сводится к
определению при выбранных их размерах
допускаемой тензодатчиком мощности
рассеяния (а следовательно, и допустимого
значения тока при данном сопротивлении)
или наоборот – к определению размеров
тензопреобразователя, необходимых для
обеспечения заданной мощности.

ощностьP,
рассеиваемая в тензопреобразователе,
ограничена его нагревом, вызывающим
появление повышенных значений погрешности.
Перегрев

–
тепловое сопротивление, К/Вт;

–
площадь поверхности теплоотдачи
материала тензопреобразователя,

–
удельная тепловая нагрузка,

через
тензопреобразователь определяется из
соотношения

Так,
например, для проволочных тензорезисторов
с базой длинойl,
из n
проводов в решетке с диаметром d,
изготовленных из материала с удельным
сопротивлением

и
допустимое значение тока

Сопротивления
датчиков и их изменения измеряются
классическими методами, а именно: с
использованием моста Уитстона (наиболее
широко) либо с использованием
потенциометрической схемы.

Наибольшие
трудности связаны с влиянием температуры
и нелинейности.

Температура
влияет на сам датчик, вызывая изменение
собственного
сопротивления, разностное расширение,
изменение
коэффициента преобразования датчика
в случае полупроводникового элемента,
и на соединительные провода, изменяя
их сопротивление.

Важно
отметить, что температурные эффекты
обычно инерционны, им наиболее подвержены
измерения статических или медленно
меняющихся деформаций.

Проблема
нелинейности возникает практически
только для полупроводниковых
датчиков, затрагивая, с одной стороны,
мост
Уитстона, а с другой стороны — сам
датчик.

Напряжение
разбаланса моста с одним работающим
датчи­ком
имеет выражение

В
случае металлических датчиков

Напротив,
в случае полупроводниковых датчиков

Очевидно,
в последнем случае нельзя всякий раз
пренебрегать членом

по
сравнению с 1.

Кроме
того, за исключением случаев малых
деформаций или значительной концентрации
примесей в полупроводниках, изменение
напряжения разбаланса является функцией
деформации.

отенциометрическая
схема,которую
применяют лишь в том случае (рисунок
3.1), когда интересуются переменной
составляющей измеряемой величины.
Напряжение

Измерительные
схемы на основе Моста
Уитстона

и
постоянное балластное сопротивление

2.
Рабочий датчик

и эталонный (термокомпенсирующий) датчик

3.
Два рабочих датчика,

Для каждой группы
возможны две схемы в зависимости от
того, сформирован ли другой полумост
из балластного сопротивления

или
же оба полумоста симметричны (одинаковые
элементы на противоположных плечах),
что удваивает, по сравнению с предыдущим
случаем, чувствительность моста.

Для примера рассмотрим
первую группу мостовых схем включения
тензопреобразователей. В первой схеме
(рисунок 3.2) используется один датчик.
Эта схема наиболее часто используется
при анализе механических напряжений.
Влияние температуры компенсируется
либо на соединительных проводах – по
трехпроводной схеме, либо на датчике –
с помощью термокомпенсиованных датчиков.

каждого
из соединительных проводов должно быть
малым по сравнению с сопротивлением
датчика; действительно, обычно у моста,
все четыре сопротивления у которого
одинаково сбалансированы (

не удовлетворяется, то при вычислении
величины деформации нужно учитывать
сопротивление соединительного провода.

Третий
соединительный провод может быть
смонтирован:

а) либо последовательно
с источником (рисунок 3.2,а), и в этом
случае его сопротивление, прибавляясь
к сопротивлению источника, может повлечь
ухудшение чувствительности моста;

б) либо последовательно
с чувствительным элементом большого
входного сопротивления (рисунок 3.2,б),
но при условии, что уровень наведенных
помех пренебрежим по сравнению с
измеряемым сигналом.

Эту
схему можно построить и с полупроводниковым
датчиком, если измеряемые деформации
достаточно малы для того, чтобы мост
был линеен с требуемой точностью. В
противном случае возможно:

а) применять схему
линеаризации моста;

)
питать датчик от источника тока

При повышении
температуры эта схема нуждается в
некоторой компенсации роста К с помощью
увеличения R.

в) попытаться
скомпенсировать нелинейность моста
нелинейностью датчика, имеющего в случае
кремния

Необходимо всегда
иметь возможность вначале сбалансировать
мостовую схему для того, чтобы установить
начало отсчета. Если же деформация
(статическая) измеряется нулевым методом,
то мост нужно вновь сбалансировать
известным изменением сопротивления,
после того, как будет приложено
механическое напряжение. Итак, в общем
случае нужны два независимых устройства
балансировки сопротивлений моста. Кроме
того, в случае питания переменным током
может понадобиться добавление двух
конденсаторов для компенсации емкостей
соединительных кабелей (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8- Мост
Уитстона при нулевом методе измерений
– устройство балансировки

Оно
может осуществляться на постоянном или
переменном токе. Однако предпочтительнее
питание на постоянном токе, что делает
измерения не чувствительными к
индуцируемым помехам и не требует
синхронного детектирования. При этом
нужно принять все меры предосторожности,
чтобы свести к минимуму термо-э.д.с.

Измеряемый
сигнал пропорционален напряжению
питания; оно должно быть ограничено для
того, чтобы уменьшить нагрев датчика
джоулевым теплом. Для обычных значений
сопротивления датчиков используют
напряжения от 3 до 10В; при заданном
напряжении питания нагрев датчика
зависит от его теплообмена со средой,
в том числе от площади поверхности
датчика и теплопроводности материала
исследуемого образца.

При наличии
значительных помех можно существенно
увеличить измеряемый сигнал, используя
импульсное напряжение питания повышенной
амплитуды (порядка

В),
но с малой длительностью импульса
(например, 100мкс) и с достаточно большой
скважностью, такой, чтобы нагрев при
этом был приемлемым.

Когда источник
питания удален от измерительного моста,
падение напряжения в соединительных
проводах меняется вместе с их
сопротивлением, что приводит к такому
же изменению напряжения на клеммах
моста. В этих условиях необходимо
использовать либо регулятор напряжения
на клеммах моста (рисунок 3.9,а), либо
схему измерения

отношений,
показания которой независимы от
напряжения на клеммах моста; например,
с использованием аналого-цифрового
преобразователя, опорное напряжение
которого равно пропорционально напряжению
питания моста (рисунок 3.9,б).

Снижение
чувствительности, вызванное уменьшением
К при повышении температуры (главным
образом, у полупроводниковых датчиков),
можно скомпенсировать соответственным
увеличением напряжения на клеммах
питаемой диагонали моста. С этой целью
последовательно с источником питания
помещают терморезистор, шунтированный
стабильным сопротивлением; они выбираются
так, чтобы при повышении температуры
возрастание напряжения на выходе моста
компенсировало – обычно в ограниченном
интервале температур – снижение К
(рисунок 3.10).

Пример
построения измерительной системы

Кроме
моста Уитстона, система (рисунок 3.11)
содержит:

-питание с регулировкой
напряжения на клеммах моста;

Измерительные усилители в корпусах полевого исполнения

Измерительные усилители / преобразователи в корпусах полевого исполнения рассчитаны для работы в суровых промышленных условиях и могут размещаться в непосредственной близости от машин и агрегатов, где установлены датчики силы. Они предназначены для усиления сигналов тензометрических датчиков и преобразования в нормированные выходные сигналы. Для питания усилителей требуется постоянное напряжение 24 В.

Измерительный усилитель MV125

Все составные элементы многокаскадного усилителя MV125, включая регуляторы напряжения для питания тензодатчиков, расположены на одной печатной плате. С помощью двух потенциометров возможна установки нуля (например, для компенсации веса вальцов). Требуемый коэффициент усиления устанавливается двумя дополнительными (грубой и точной подстройки) потенциометрами. В стандартном варианте (опция U) усилитель имеет два выхода по напряжению (прямой/отфильтрованный). В опциях C и N любой из этих выходов может быть сконфигурирован как токовый выход. Вход для вспомогательного источника напряжения имеет защиту от переполюсовки.

Е: Расширенное напряжение питания 160 мА F: Предназначен для работы с взрывозащищенными датчиками

Измерительный усилитель с функцией суммирования MV127

Измерительный усилитель MV128

Измерительный усилитель MV128 со встроенным стрелочным индикатором и простым обслуживанием особенно подходит для построения независимой измерительной цепи, так как для работы усилителя с сенсором не нужны никакие внешние компоненты. Все составные элементы многокаскадного усилителя, включая регулятор напряжения для питания тензодатчиков, расположены на одной печатной плате. Начальная нагрузка (например, вес вальцов) компенсируется при помощи двух потенциометров нулевого значения. Требуемый коэффициент усиления устанавливается двумя дополнительными (грубой и точной подстройки) потенциометрами. В стандартном варианте (опция U) усилитель имеет два выхода по напряжению. В опциях C и N на любой из этих выходов может быть подключен токовый выход. Подключение питания выполнено с защитой от переполюсовки. Выходы гальванически развязаны от цепи питания.

Предварительный усилитель PAM2

Достаточно часто, в промышленных сооружениях расстояния между датчиком силы и шкафом управления бывают настолько велики, что превышают допустимую длину кабеля. Для таких случаев применения особенно подходит предварительный усилитель PAM, стократно повышающий незначительный уровень сигнала тензодатчика и, благодаря своему низкому выходному сопротивлению, значительно снижающий его помехочувствительность.

Кабельный усилитель CA

Модуль DCM представляет собой цифровой многофункциональный усилитель для двух тензометрических датчиков с последующей дальнейшей обработкой их сигналов и предназначен для решения широкого круга задач в измерении и регулировании сил сжатия и растяжения (например, в качестве регулятора натяжения или угла намотки ленты). Произвольно конфигурируемые входные и выходные каналы обеспечивают ввод значений параметров технологического процесса и вывод управляющих воздействий. Модуль подлежит установке в шкафу управления с креплением на DIN-рейке или монтажной плате. Опционально существует исполнение для установки в вырезе панели щита управления. Прибор может использоваться как: двухканальный усилитель; усилитель с возможностью внешней коррекции нулевой точки, контроля предельных усилий, контроля усилий нажима, угловой коррекции, обработки сигналов двухкоординатных (XY) датчиков силы; регулятор с различными режимами регулирования; сумматор нескольких сигналов.

Технические характеристики усилителя

MAC встраивается там, где необходимо с минимальными приборозатратами реализовать регулируемый контур с тензодатчиками (например, прибор измерения натяжения ленты). MAC оптимально подходит для работы в распределительных шкафах и может устанавливаться на DIN-шину или монтироваться непосредственно на монтажную плату. Электроника прибора состоит из усилителя и регулятора. Усилитель запитывает тензодатчики и обрабатывает поступающие от них сигналы. На выходе усилителя в распоряжении пользователя имеются два аналоговых (по напряжению) выхода с программируемыми фильтрами. Независимо работающая схема для токового выхода может выборочно подключаться на сильно или слабо «приглушенный» выход по напряжению. Внешнее подключение возможно также как конвертер сигнала — 10 В / 20 мА. В регулирующей части ПИД-компоненты могут устанавливаться каждый в отдельности и частично могут быть отключены. Подключенные сумматоры и умножители позволяют обрабатывать также и другие величины. Управляющими сигналами напряжением 24 В может быть активирована, например, блокировка регулятора и пр..

Каждый из многочисленных случаев применения силоизмерительной техники устанавливает свои критерии в части усиления и преобразования сигналов тензодатчиков. Появлением своей модульной усилительной системы MVX предлагает HAEHNE индивидуальный ответ на непрерывно возрастающие запросы в области обработки сигналов. Система разработана с учетом многолетнего опыта и результатов анализа требований из многих, сильно отличающихся друг от друга, отраслей. Каждому потребителю предоставляется возможность по 10 различным характеристикам скомпоновать свой, индивидуальный измерительный усилитель.

Тензометрические измерительные преобразователи и индикаторы

Тензометрические первичные измерительные усилители и преобразователи в корпусах полевого и щитового исполнения для преобразования слабых сигналов тензодатчиков в нормированные сигналы тока или напряжения.

Тензометрические измерительные преобразователи с полевыми шинами

Основной областью применения интерфейсных усилителей является измерение натяжения ленты. В практике существует два варианта подключения. В первом варианте к каждому датчику подключается один усилитель и, таким образом, представляется возможным регистрация разницы сил натяжения. Во втором варианте к одному усилителю подключаются 2 датчика одновременно и, соответственно, в шину передается лишь среднее измеренное значение. Электроника усилителя состоит из аналоговой и цифровой части. Усилитель может питать 1 или 2 датчика и подготавливать измерительный сигнал. Измеренные значения преобразуются в цифровые сигналы и в соответствующем формате данных с интервалом прибл. 3 мс передаются в шину.

Интерфейсный усилитель Profibus Busbox-P2

Измерительные усилители с интерфейсом Profibus предназначены для подключения датчиков усилий, использующих для измерения полную тензометрическую мостовую схему к системе Profibus — DP. Усилитель помещен в алюминиевый корпус полевого исполнения и может устанавливаться в непосредственной близости от технологического оборудования.

Усилитель рассчитан на размещение в распределительном шкафу с монтажом на DIN-рейке.

В комплект поставки входит электронный блок в алюминиевом корпусе, один штекер для кабеля от датчика, одно гнездо для кабеля питания и дискета с программным обеспечением(файл GSD). Дополнительно поставляется D-штекер для шины Profibus. В случае применения усилителя во взрывоопасной зоне дополнительно поставляется специальный кожух — так называемый барьер безопасности.

В корпусе из высококачественной нержавеющей стали на DIN-рейке размещены два магистральных усилителя Busbox-PS2 с выводами всех внешних соединений на клеммную панель, к которой также подключены датчики, электропитание и шина Profibus. Усилители подают питание на датчики, обеспечивая, тем самым, формирование измерительного сигнала. Измеренные значения преобразуются в цифровой сигнал, усредняются в интервале около 3 мс и передаются в соответствующем формате по интерфейсу на общую шину. Двухканальный усилитель шины PEZ является оптимальным решением для обработки сигналов датчиков, расположенных попарно, например, на измерительных вальцах прокатных станов. При этом каждый из датчиков натяжения ленты, расположенных на обеих опорных цапфах выльца подключен к своему индивидуальному усилителю и имеет свой уникальный адрес на шине.

В комплект поставки входит электронный блок в корпусе из высококачественной нержавеющей стали, два усилителя Busbox-PS2 и дискета с программным обеспечением(файл GSD).