Kuvvet Dönüştürücü Nedir?

Bir kuvvet dönüştürücü, kuvveti, ağırlığı ve basıncı temsil eden ölçülmüş kuvvetleri iletilen çıktı sinyallerine dönüştürür. Bu sinyaller, bilgisayarlara bağlı göstergelere, denetleyicilere veya veri toplama sistemlerine gönderilebilir. Çoğu güç transdüseri, uygulamanın ihtiyacına bağlı olarak analog veya dijital elektronik, pnömatik veya hidrolik çıkışlara sahiptir. Bir kuvvet dönüştürücü, yüzlerce ton (1 ton 2000 pound veya 909 kilograma eşittir) ölçen, yalnızca bir gram gram (bir onsun 1 / 28'si) ölçen bir pimin başı kadar küçük veya bir köprü sütunu kadar büyük olabilir. .

Erken güç transdüserleri hidrolik idi. Silindirler, körükler veya diyaframlar kuvvetleri gösterge göstergelerinde okunan basınç sinyallerine dönüştürür. Hidroliğin bir avantajı, aynı hatta farklı yerlerde bulunan gösterge göstergelerinin, birçok kişinin bilgileri aynı anda edinmesini ve kullanmasını sağlamasıdır. Bir diğeri, hidroliğin doğası gereği kapalı sistemlerdir, bu da onları genel olarak sağlam, güvenilir ve suya ve diğer kirleticilere karşı sızdırmaz kılar.

Daha sonra, pnömatik çıkışlı kuvvet transdüser sistemleri devreye girdi ve bu da evrensel 3-15 psi çıkış konvansiyonunu kullanarak pnömatik proses kontrol sistemlerine kolay entegrasyon sağladı. Birçok hidrolik sistem kullanıcısı, sadece hidrolik kuvvet transdüserinin yerinde bulunan hidrolik boruya bir pnömatik basınç vericisi kurmuştur. Pnömatik kuvvet transdüserleri ayrıca kağıt endüstrisindeki haddeleme makinelerinde sarım gerginlik frenlerini doğrudan kontrol etmek için yaygın olarak kullanıldı.

Gerginlik ölçer sensörleri teknolojisindeki 1950'lerden bu yana kaydedilen ilerlemeler kuvvetlerin ölçülme şeklini değiştirdi. Algılama elemanı, elektriksel direnç ile uzama, büküm veya iletken filament tel, folyo veya ince filmin normal dinlenme pozisyonundaki ince filminin diğer fiziksel bozulmaları arasındaki ilişkiye dayanıyordu. Bu iletkenler kirişlere, pimlere, şaftlara veya plakalara bağlandığında, yük hücreleri olarak adlandırılan son derece hassas, tekrarlanabilir ve sağlam kuvvet dönüştürücü sistemlerinin uygulanmasına izin verdiler. Sanayi ve ticaretten ulaştırmaya, sağlık hizmetlerinden bilimsel araştırmalara ve kişisel elektroniklere kadar insan girişiminin her alanına uygulanabilirler. Depo gözlerinde, terazilerde ve tansiyon gibi tıbbi ölçümlerde kullanılırlar.

Gerinim ölçer sensörlerine veya yük hücrelerine dayanan kuvvet transdüser sistemlerinin üretimi genellikle ucuzdur. Sensör ve dengeleme köprü devresi için voltaj uyarma, bir amplifikatör bölümü, ölçeklendirme ve çıkış için şartlandırma elektroniği içerir. Analog çıkışlar, bilimsel, tıbbi ve savunma uygulamalarına hakim olan doğru akım (DC) voltajlardan endüstriyel kontrol sistemleri için 4-20 miliamperlik standart DC akım çıkışlarına kadar değişebilir. Bilgisayarlara ve çoklayıcılara doğrudan bağlı güç transdüserleri, RS-232 seri arayüzleri, Evrensel Seri Veri Yolu (USB) bağlantıları ve Modbus® gibi endüstriyel veri yolları içerebilir. Diyetçilerin mutfaklarındaki yiyecek ölçekleri veya anahtar halkalarındaki dijital lastik basınç göstergeleri, her ikisi de basit sıvı kristal ekranlara (LCD'ler) sahip minyatür kuvvet transdüserleri içerir.