Izbira merilnika seva za proizvodnjo pretvornikov vključuje natančno upoštevanje tehničnih zahtev, okoljskih pogojev in dejavnikov, specifičnih za aplikacijo. Tu je strukturiran pristop:
1. Zahteve za prijavo
Vrsta merjenja: Ugotovite, ali merjenje statičnih\/dinamičnih sil, tlaka, navora, pospeška itd.
Potrebe po občutljivosti: Večja občutljivost (npr. Merilniki polprevodnikov) za majhne seve; Žica\/folija za širše razpone.
Frekvenčni odziv: Dinamične aplikacije zahtevajo merilnike z visoko pasovno širino (npr. Piezoresistično za visokofrekvenčne vibracije).
Življenje utrujenosti: Za ciklično obremenitev uporabite merilnike, odporne na utrujenost (npr. Konstantanske ali karme zlitine).
2. Vrste mernic
Merilniki folije: Najpogostejši; Trpežen, enostaven za namestitev, dobro za statične\/nizkofrekvenčne aplikacije.
Žičnice: Visokotemperaturna toleranca, vendar krhka; primerno za ostrega okolja.
Polprevodnik (piezoresistiven): Zelo občutljiv in kompakten, a temperaturno občutljiv in nagnjen k hrupu.
3. Lastnosti materiala
Faktor merilnika (GF): Razmerje spremembe odpornosti na sev. Višji GF poveča občutljivost (npr. 2–5 za kovine, 100+ za polprevodnike).
Temperaturni koeficient: Ujemajte se s toplotno ekspanzijo merilnika s substratom (npr. Samo-kompenzirajoči merilniki za ± 0. 1% sev\/ stopinje).
Vzbujanje napetosti: Običajno 5–10 V DC. Višja napetost izboljša signal, vendar se izogne pregrevanju.
4. Okoljski dejavniki
Temperatura: Uporabite temperaturno kompenzirano merilnike ali ureditve pšeničnega mostu. Razmislite o tem, da je toplotni izhod.
Vlaga\/kemična izpostavljenost: Odločite se za zaščitne premaze (npr. Epoksi, poliimid) za ostra okolja.
Vibracije\/šok: Zagotovite robustno konstrukcijo (npr. Merilniki folije z močnimi lepili).
5. Konfiguracija mostu
Četrtinski most: Preprost, a manj občutljiv; zahteva zunanje upore.
Napol most: Za boljšo kompenzacijo temperature uporablja dva merilnika (aktivna + lutka).
Polni most: Najvišja občutljivost in stabilnost; Idealno za pretvornike (npr. Obremenitvene celice).
6. Velikost in namestitev
Merilne dimenzije: Ujemajte dolžino merilnika (npr. 1 mm za majhna območja) in širino mreže na območje napetosti.
Lepilo: Za zanesljivo vezanje uporabite visokotemperaturne ozdravitvene lepila (npr. M-vez 610). Priprava površine (čiščenje, abrading) je kritična.
7. Signalno kondicioniranje
Ojačitev: Instrumentacijski ojačevalniki z visokimi razmerji za zavrnitev skupnega načina (CMRR).
Filtriranje hrupa: Filtri z nizkim prehodom za odpravo visokofrekvenčnega hrupa.
Kalibracija: Redno umerjanje na znane standarde, da se zagotovi natančnost.
8. Stroški in razpoložljivost
Učinkovitost ravnotežja s proračunom. Merilniki folije (npr. Vishay, HBM) so stroškovno učinkoviti za večino aplikacij. Polprevodniki ustrezajo nišnim potrebam po visoki občutljivosti.
9. Proizvajalci in standardi
Ugledne blagovne znamke:HBM, Vishay,Zgornji senzor.
Skladnost: Preverite standarde ISO\/IEC za meropologijo ali certifikate, specifične za industrijo.
Primer delovnega toka:
DefinirajFizikalna količina (npr. Navor v gredi).
IzračunatiPričakovani razpon napetosti (ε=ΔL\/l).
IzberiteTip merilnika (folija za statični navor, polprevodnik za dinamiko).
IzberiteMetoda temperature kompenzacije (samokompenziran merilnik ali most).
OblikovanjeMost Wheatstone (polni most za tovorne celice).
TestV resničnih pogojih in umerjeni.
S sistematičnim reševanjem teh dejavnikov lahko optimizirate zmogljivost pretvornika, zanesljivost in dolgo življenjsko dobo.
