Hvad er en krafttransducer?
En krafttransducer konverterer målte kræfter, der repræsenterer kraft, vægt og tryk til transmitterede outputsignaler. Disse signaler kan sendes til indikatorer, controllere eller dataindsamlingssystemer, der er forbundet til computere. De fleste krafttransducere har enten analoge eller digitale elektroniske, pneumatiske eller hydrauliske output, afhængigt af applikationens behov. En krafttransducer kan være så lille som hovedet på en pin, der måler et rent gram kraft (1/28. af en ounce) eller så stor som en brodosnum, der måler hundreder af tons (1 ton svarer til 2000 pund eller 909 kg).
Tidlige krafttransducere var hydrauliske. Cylindre, bælge eller membraner konverterede kræfter til tryksignaler, der blev læst på indikatormålere. En fordel ved hydraulik er, at indikatormålere forskellige steder på samme linje gjorde det muligt for flere mennesker at få og bruge informationen samtidigt. En anden er, at hydraulik er iboende forseglede systemer, hvilket gør dem generelt robuste, pålideligeble og uigennemtrængelig for vand og andre forurenende stoffer.
Senere kom krafttransducer-systemer med pneumatiske output i brug, hvilket gjorde det muligt let integration i pneumatiske processtyringssystemer ved hjælp af den universelle 3-15 psi output-konvention. Mange brugere af hydrauliske systemer installerede blot en pneumatisk tryktransmitter i det hydrauliske slange fra den hydrauliske krafttransducer, der allerede var på plads. Pneumatiske krafttransducere blev også vidt brugt til direkte at kontrollere viklingsspændingsbremser på rullende maskiner i papirindustrien.
Fremskridt inden for Strain Gauge -sensorer, siden 1950'erne ændrede vejkræfterne ville blive målt. Følerelementet var baseret på forholdet mellem elektrisk resistens og forlængelse, vridning eller anden fysisk forvrængning af en ledende filamenttråd, folie eller tynd film fra dens normale hvileposition. Da disse ledere blev bundet til BEAMS, pins, aksler eller plader, de tilladte implementering af meget nøjagtige, gentagne og robuste krafttransducer -systemer kaldet belastningsceller. De ville blive anvendt på alle områder inden for menneskelig virksomhed fra industri og handel til transport, sundhedsvæsen, videnskabelig forskning og personlig elektronik. De bruges i vejbakker, skalaer og til medicinske målinger såsom blodtryk.
Krafttransducer -systemer baseret på stammemåleresensorer eller belastningsceller er generelt billige at fremstille. De inkluderer spændings -excitation til sensoren og afbalanceringsbrokredsløbet, en forstærkerafdeling, skalering og konditioneringselektronik til output. Analoge output kan variere fra jævnstrøm (DC) spændinger, der dominerer videnskabelige, medicinske og forsvarsapplikationer til standard DC-strømudgange på 4-20 milliamps til industrielle kontrolsystemer. Krafttransducere, der er direkte tilsluttet computere og multiplexere, kan inkorporere RS-232 serielle grænseflader, Universal SERial Bus (USB) -forbindelser og industrielle datamotorer som Modbus®. Madskalaer i diæters køkkener eller digitale dæktrykmålere på nøglerings indarbejder begge miniature krafttransducere med enkle flydende krystalskærme (LCD'er).