Rekstrookje Sensormechanisme PT306

Productintroductie

De rekstaafsensorcore is het essentiële functionele onderdeel van rekstaafsensoren. Het basisprincipe maakt gebruik van het "rek-effect" van metalen of halfgeleidermaterialen—waarbij de weerstandsystematisch verandert wanneer materialen vervormen onder invloed van kracht. Door deze weerstandsverandering om te zetten in meetbare elektrische signalen, wordt nauwkeurige detectie mogelijk van mechanische grootheden zoals kracht, druk, gewicht en koppel. Als het "hart" van de sensor bepaalt het direct de meetprestaties en wordt het op grote schaal toegepast in industriële meet- en regelsystemen, weegsystemen, transportlogistiek, medische apparatuur en andere gebieden.

1. Kernfuncties en functies

1) Voordelen van de coreprestaties

• Hoge Precisie & Gevoeligheid: Gebruikmakend van precisie-metalen rekstrookjes (bijv. Kevlar, Kama legering) of halfgeleider rekstrookjes, hebben deze componenten een stabiele rekcoëfficiënt met een meetnauwkeurigheid van ±0,01%WS tot ±0,1%WS. Ze kunnen nauwkeurig minimale mechanische vervormingen detecteren (detectie op microrek-niveau) en zijn daarom ideaal voor precisie-meettoepassingen.

• Brede aanpasbaarheid: Door optimalisatie van de lijmtechnieken voor rekstrookjes en het selecteren van diverse elastische sensorelementen (bijv. balk-, kolom- of ringtypes), bereikt het systeem meetbereiken van grammen tot honderden tonnen. Deze capaciteit voldoet zowel aan kleine eisen voor elektronische weegschalen als aan grootschalige bewaking in industriële perssen.

• Goede stabiliteit en reproduceerbaarheid: Het elastische gevoelige element is behandeld met veroudering om de drift door spanningsrelaxatie te verminderen; de rekstrook wordt gebruikt met een hoge-temperatuur verouderings- en afdichtingsproces om de stabiliteit van de weerstandswaarde op lange termijn te waarborgen, de herhaalbaarheidsfout is kleiner dan ±0,05% FS, en de dataconsistentie wordt gegarandeerd.

2) Kernfunctionele prestaties

• Mechanisch-naar-elektrisch signaalomzetting: Dit proces zet fysieke grootheden zoals externe krachten en drukken om in nauwkeurige weerstandssignalen met uitstekende lineariteit. In combinatie met volgende conditioneringsschakelingen genereert het standaard industriële uitgangssignalen zoals 4-20 mA en 0-10 V, waardoor directe integratie met meet- en regelsystemen mogelijk is voor digitale monitoring van mechanische parameters.

• Temperatuurcompensatiefunctie: Het systeem bevat ingebouwde temperatuurgecompenseerde rekstrookjes of maakt gebruik van een speciale compensatiecircuit om de invloed van temperatuurschommelingen uit te schakelen (-20℃ tot 80℃, het standaard werkingsbereik). Dit mechanisme voorkomt meetfouten veroorzaakt door temperatuurdrift en zorgt voor stabiele prestaties over het gehele temperatuurbereik.

• Antistoor- en beveiligingsmogelijkheden: De rekstrook is geïsoleerd en ingekapseld, waarbij het oppervlak van het elastische lichaam is behandeld met corrosiewerende methoden (zoals verzinken of poedercoaten) om bestand te zijn tegen vocht en stof in typische industriële omgevingen. Sommige hoogwaardige modellen beschikken over ingebouwde elektromagnetische afschermlagen om interferentie van elektriciteitsnetten en elektromagnetische apparaten te minimaliseren.

3) Structuur en integratie-eigenschappen

• Compact en lichtgewicht ontwerp: Het elastisch-gevoelige element heeft een compacte structuur, waarbij het gehele mechanisme slechts een paar kubieke centimeter volume inneemt en licht van gewicht is. Dit maakt het ideaal voor integratie in diverse kleine sensoren, zoals slimme draagbare apparaten en miniatuur drukgevoelens .

• Modulair Ontwerp: Sommige componenten zijn uitgerust met genormaliseerde interfaces (bijvoorbeeld schroefbevestiging en pinconnecties), waardoor snelle montage met diverse behuizingen en signaalconditioneringskringen mogelijk is, wat de R&D- en montagekosten voor sensorfabrikanten verlaagt.

• Ontwerp met overbelastingsbeveiliging: Het elastisch gevoelige element is vervaardigd uit een vermoeiingsbestendig materiaal, met een overbelastingscapaciteit van 120%~200%FS. Het is bestand tegen permanente vervorming bij plotselinge krachttoepassing, waardoor de levensduur van het mechanisme wordt verlengd.

2. Kernproblemen in de industrie die moeten worden opgelost

In mechanische meettoepassingen ondervinden traditionele sensorconcepten vaak problemen zoals onnauwkeurige metingen, slechte aanpasbaarheid, korte levensduur en integratieproblemen. Het rekstaafsensor-concept lost deze kernproblemen specifiek op:

• Oplossing voor precisiemeting: Om het probleem van lage nauwkeurigheid en hoge afleesfouten van traditionele mechanische sensorelementen (bijvoorbeeld veer- of hefboomgebaseerd) op te lossen, voldoet deze technologie aan strikte eisen voor datanauwkeurigheid in industriële toepassingen zoals materiaaldosering en meetverificatie, en zorgt daarmee voor betrouwbare meetresultaten.

• Beperking in bereikaanpassing: Dit lost het probleem op dat één enkel mechanisme niet geschikt is voor meerdere meetbereiken. Door middel van structurele ontwerpen met verschillende elastomeren kan binnen dezelfde technologische basis afgestemd worden op krachten variërend van minimale kracht (bijvoorbeeld druk bij medische infusie) tot extreme krachten (bijvoorbeeld bruggewogen), waardoor de kosten van scenario-overgang worden verlaagd.

• Milieugebonden interferentieproblemen: Het systeem verhelpt meetafwijkingen veroorzaakt door temperatuur, vochtigheid en trillingen door gebruik te maken van temperatuurcompensatie en afdichtingstechnologieën, waardoor stabiele werking wordt gewaarborgd in uitdagende omgevingen zoals werkplaatsen met hoge/lage temperaturen, vochtige magazijnen en trillende machines (bijvoorbeeld machinegereedschappen).

• Uitdagingen rond R&D-efficiëntie voor sensorfabrikanten: Om de lange ontwikkelcycli en hoge kosten van kerncomponenten aan te pakken, stellen modulaire mechanismen directe integratie mogelijk, waardoor investeringen in materiaalkeuze en aanbrenging van rekstrookjes worden verminderd en de productcommercialisering wordt versneld.

• Langdurige stabiliteit: Verhelpt de korte levensduur van traditionele constructies als gevolg van vermoeiing en veroudering. Vermoeiingsbestendige elastische materialen en precisiefabricage zorgen voor een gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) van ≥50.000 uur, wat onderhoudskosten door frequente sensorvervangingen verlaagt.

3. Hoogtepunten van gebruikerservaring

• Eenvoudige integratie: Met een genormaliseerd structureel ontwerp en interfaces kan het worden gemonteerd met sensorbehuizingen en schakelmodules zonder complexe aanpassingen, compatibel met geautomatiseerde productielijnen. De montage tijd wordt teruggebracht tot minder dan 10 minuten, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk verhoogt.

• Geschikt voor foutopsporing: De weerstandsuitgang vertoont uitstekende lineariteit, waardoor geen complexe algoritme-aanpassingen nodig zijn tijdens het debuggen. Eenvoudige nulpunts- en bereikcalibratie volstaan om aan de operationele eisen te voldoen, wat de operationele complexiteit voor technisch personeel sterk verlaagt.

• Duurzaamheid: Bij langdurig gebruik blijft de datadrift ≤±0,1 %FS/jaar, waardoor frequente hercalibratie overbodig is en het onderhoudsworkload wordt verlaagd. Dit maakt het ideaal voor toepassingen in afgelegen monitoringssituaties zonder menselijke toezicht, zoals bij drukmonitoring van leidingen.

• Kostenbeheersing: Kernmaterialen (rekstrookjes, elastomeren) zijn gevestigd en gemakkelijk verkrijgbaar, met genormaliseerde productieprocessen. In vergelijking met piezoelektrische of capacitieve mechanismen leidt dit tot kostenverlaging van 30% tot 50%, terwijl de langere levensduur de levenscycluskosten verder verlaagt.
• Sceanariocompatibiliteit: Het uitgangssignaal kan via een eenvoudige signaalconditioneringskring worden omgezet naar industriële standaardformaten zoals 4-20 mA of RS485, waardoor naadloze integratie met gangbare PLC- en DCS-systemen mogelijk is zonder extra signaalconverters.

4. Typische toepassingsgebieden

1) Industriële weging en meting

• Elektronische weegapparatuur: Als kerncomponent van elektronische platweegschalen, vloerweegschalen en hoge weegschalen levert het nauwkeurige gewichtsmeting voor goederen. Veel gebruikt in magazijnen, logistieke parken en havens, waarbij de nauwkeurigheid voldoet aan handelsafrekeningsnormen.

• Het dosesysteem bewaakt het gewicht van de materiaalbak of de hoeveelheid toegevoerd materiaal in de automatische doseerinrichting in de chemische industrie en voedselverwerking, en werkt samen met het controlesysteem om nauwkeurige mengsels te realiseren, waardoor verspilling van grondstoffen of verkeerde verhoudingen worden voorkomen.

2) Het gebied van mechanische hoeveelhedenbewaking en -besturing

• Spanningsmeting in constructies: Deze technologie wordt toegepast op grote structuren zoals bruggen, gebouwen en wieken van windturbines. Zij registreert in realtime mechanische signalen van constructiedeformatie en levert hiermee cruciale gegevens voor beoordelingen van constructieve veiligheid.

• Belastingbewaking: Geïnstalleerd op de spindel van een machine, robotgewrichten, kraanhaak, enz., om belastingschommelingen tijdens bedrijf te monitoren en schade aan apparatuur door overbelasting te voorkomen.

3) Druksensing en krachtsensing

• Industriële druktransmitters: Als kerncomponenten in hydraulische en pneumatische systemen monitoren zij de druk in leidingen en cilinders om een stabiele systeemwerking te garanderen, zoals in de hydraulische systemen van spuitgietmachines.

• Medische krachtsensoren: Deze systemen monitoren chirurgische en revalidatiekrachten bij robotgeassisteerde ingrepen om precisie en veiligheid te waarborgen, zoals bij krachtfeedbackregeling in orthopedische chirurgie.

4) Vervoer en logistiek

• Voertuigwegen: Gebruikt in dynamische weegsystemen (bijvoorbeeld op wegen voor controle op overbelading) en vrachtwagenweegschalen om het totale voertuiggewicht en aslast te monitoren, om schade aan wegen door overbelading te voorkomen.

• Sorteerapparatuur voor pakketten: In geautomatiseerde sorteerlijnen sorteert deze apparatuur pakketten op gewicht via real-time monitoring, waardoor de sorteerdoeltreffendheid wordt verhoogd.

5) Consumentenelektronica en slimme apparaten

• Slimme draagbare apparaten: Deze apparaten, zoals fitnesstrackers en gezondheidsschalen, monitoren lichaamsgewicht en bewegingskracht om gezondheidsdata-analyse te ondersteunen.

• Slimme thuistoestellen: Bijvoorbeeld greepkrachtsensoren in slimme deursloten en botsingsdetectie in robotstofzuigers. Deze technologieën verbeteren de intelligente interactie-ervaring van toestellen.

Samenvatting

Sensorcores met rekstrookjes, gekenmerkt door hun "hoge precisie, breed meetbereik en kosteneffectiviteit", zijn het ruggensteun geworden van sensorproducten door uitdagingen op het gebied van mechanische meetnauwkeurigheid, stabiliteit en integratie op te lossen. Met een gevestigd technisch kader, gebruiksvriendelijke bediening en brede toepasbaarheid, nemen zij een onvervangbare positie in binnen sectoren zoals productie, gezondheidszorg, vervoer en consumentenelektronica, en leveren zij betrouwbare sensorsupport voor geautomatiseerde meet- en regelsystemen.

Detail weergave

Parameters