กลไกเซ็นเซอร์เกจแรงดึง PT306

ข้อมูลผลิตภัณฑ์

แกนเซ็นเซอร์เกจแรงดึงเป็นองค์ประกอบเชิงหน้าที่ที่สำคัญของเซ็นเซอร์เกจแรงดึง โดยหลักการพื้นฐานอาศัย "ปรากฏการณ์แรงดึง" ของวัสดุโลหะหรือสารกึ่งตัวนำ ซึ่งค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงอย่างเป็นระบบเมื่อวัสดุเกิดการเปลี่ยนรูปร่างภายใต้แรงที่มากระทำ การแปลงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานนี้ให้กลายเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถวัดได้ ทำให้สามารถตรวจวัดปริมาณทางกล เช่น แรง ความดัน น้ำหนัก และแรงบิด ได้อย่างแม่นยำ ในฐานะที่เป็น "หัวใจ" ของเซ็นเซอร์ แกนนี้กำหนดสมรรถนะการวัดโดยตรง และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในงานวัดและควบคุมทางอุตสาหกรรม ระบบชั่งน้ำหนัก การขนส่งและโลจิสติกส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ

1. คุณสมบัติและหน้าที่หลัก

1) ข้อได้เปรียบด้านสมรรถนะของแกน

• ความแม่นยำและความไวสูง: การใช้โลหะที่มีความแม่นยำสูง เกจวัดแรงดึง (เช่น เคฟล่าร์ โลหะผสมคาม่า) หรือเกจวัดแรงดัดเซมิคอนดักเตอร์ ชิ้นส่วนเหล่านี้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงดัดที่เสถียร พร้อมความแม่นยำในการวัดอยู่ที่ ±0.01%FS ถึง ±0.1%FS สามารถตรวจจับการเปลี่ยนรูปทางกลเล็กน้อยได้อย่างแม่นยำ (ตรวจจับระดับไมโคร-สแตรน) และเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง

• ความยืดหยุ่นในการปรับใช้ในช่วงกว้าง: ด้วยการปรับปรุงเทคนิคการติดตั้งเกจวัดแรงดึงและเลือกใช้องค์ประกอบเซ็นเซอร์ยืดหยุ่นต่างๆ (เช่น แบบคาน แบบแท่ง หรือแบบวงแหวน) ระบบสามารถวัดค่าได้ตั้งแต่ไม่กี่กรัมจนถึงหลายร้อยตัน ความสามารถนี้ตอบสนองทั้งความต้องการใช้งานขนาดเล็กในเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ และความต้องการตรวจสอบขนาดใหญ่ในเครื่องอัดอุตสาหกรรม

• ความเสถียรและซ้ำผลได้ดี: องค์ประกอบที่ไวต่อแรงยืดหยุ่นได้รับการบำบัดด้วยการชราภาพเพื่อลดการลอยตัวที่เกิดจากแรงดันที่คลายตัว; ใช้เกจวัดความเครียดที่ผ่านกระบวนการชราภาพที่อุณหภูมิสูงและมีการป้องกันด้วยการปิดผนึก เพื่อให้มั่นใจว่าค่าความต้านทานมีความคงที่ในการใช้งานระยะยาว ความคลาดเคลื่อนซ้ำได้ไม่เกิน ±0.05%FS และรับประกันความสอดคล้องของข้อมูล

2) สมรรถนะเชิงหน้าที่หลัก

• การแปลงสัญญาณจากกลเป็นไฟฟ้า: กระบวนการนี้เปลี่ยนปริมาณทางกายภาพ เช่น แรงภายนอกและความดัน ให้กลายเป็นสัญญาณความต้านทานที่แม่นยำมีความเป็นเชิงเส้นที่ดีเยี่ยม เมื่อนำมาใช้ร่วมกับวงจรปรับสัญญาณในขั้นตอนถัดไป จะสามารถสร้างสัญญาณเอาต์พุตมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น 4-20mA และ 0-10V ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับระบบวัดและควบคุมได้โดยตรง เพื่อการตรวจสอบพารามิเตอร์ทางกลแบบดิจิทัล

• คุณสมบัติการชดเชยอุณหภูมิ: ระบบมีเกจวัดแรงดึงที่มีการชดเชยอุณหภูมิในตัว หรือใช้วงจรชดเชยเฉพาะเพื่อลดผลกระทบจากความผันผวนของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม (-20℃ ถึง 80℃ ซึ่งเป็นช่วงการทำงานมาตรฐาน) กลไกนี้ป้องกันข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากค่าคลาดเคลื่อนตามอุณหภูมิ ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เสถียรตลอดช่วงอุณหภูมิทั้งหมด

• ความสามารถในการต้านทานสัญญาณรบกวนและการป้องกัน: เกจวัดแรงดึงจะถูกฉนวนและห่อหุ้มไว้ โดยพื้นผิวของตัวยืดหยุ่นได้รับการเคลือบด้วยวิธีป้องกันการกัดกร่อน (เช่น การชุบสังกะสีหรือการพ่นผงเคลือบ) เพื่อต้านทานความชื้นและฝุ่นในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมทั่วไป โมเดลระดับสูงบางรุ่นมีชั้นป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าในตัว เพื่อลดการรบกวนจากระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า

3) โครงสร้างและคุณสมบัติการรวมชิ้นส่วน

• การออกแบบที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบา: องค์ประกอบที่ไวต่อแรงยืดหยุ่นมีโครงสร้างกะทัดรัด โดยกลไกทั้งชุดมีขนาดเพียงไม่กี่ลูกบาศก์เซนติเมตร และมีน้ำหนักเบา ทำให้เหมาะอย่างยิ่งต่อการติดตั้งในผลิตภัณฑ์เซนเซอร์ขนาดเล็กต่างๆ เช่น อุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ และไมโคร เครื่องตรวจจับแรงดัน .

• การออกแบบแบบโมดูลาร์: ชิ้นส่วนบางประเภทมีอินเทอร์เฟซมาตรฐาน (เช่น การยึดด้วยเกลียวและการต่อแบบพิน) ซึ่งช่วยให้สามารถประกอบเข้ากับตัวเรือนและวงจรปรับสัญญาณต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว จึงช่วยลดต้นทุนด้านการวิจัยพัฒนาและการประกอบสำหรับผู้ผลิตเซ็นเซอร์

• การออกแบบป้องกันการใช้งานเกินพิกัด องค์ประกอบที่ไวต่อแรงยืดหยุ่นทำจากวัสดุที่ทนต่อการเหนื่อยล้า มีความสามารถในการรับแรงเกินพิกัดได้ 120%~200%FS และทนต่อการเปลี่ยนรูปถาวรเมื่อมีแรงกระแทกชั่วขณะ จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

2. จุดปัญหาหลักในอุตสาหกรรมที่ต้องแก้ไข

ในสถานการณ์การวัดเชิงกล กลไกเซนเซอร์แบบดั้งเดิมมักเผชิญกับปัญหาต่างๆ เช่น ความไม่แม่นยำในการวัด การปรับตัวได้ไม่ดี อายุการใช้งานสั้น และความยากลำบากในการรวมระบบ เทคโนโลยีเซนเซอร์เกจแรงดึงนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหาหลักเหล่านี้โดยตรง

• โซลูชันการวัดความแม่นยำสูง เพื่อแก้ไขปัญหาความแม่นยำต่ำและข้อผิดพลาดในการอ่านค่าที่สูงขององค์ประกอบเซนเซอร์เชิงกลแบบดั้งเดิม (เช่น ที่ใช้สปริงหรือคันโยก) เทคโนโลยีนี้สามารถตอบสนองความต้องการด้านความแม่นยำของข้อมูลที่เข้มงวดในงานอุตสาหกรรม เช่น การผสมวัสดุและการตรวจสอบด้านมิเตอร์วิทยา ทำให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์การวัดที่เชื่อถือได้

• ข้อจำกัดในการปรับช่วงการวัด เทคโนโลยีนี้ช่วยแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นเมื่อกลไกเดียวไม่สามารถรองรับความต้องการหลายช่วงการวัดได้ โดยการใช้การออกแบบโครงสร้างของอีลาสโตเมอร์ที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถปรับการวัดได้ตั้งแต่แรงต่ำมาก (เช่น ความดันในระบบให้สารน้ำทางการแพทย์) ไปจนถึงแรงสูงมาก (เช่น การชั่งน้ำหนักสะพาน) ภายใต้กรอบเทคโนโลยีเดียวกัน จึงช่วยลดต้นทุนในการเปลี่ยนแปลงสถานการณ์การใช้งาน

• ปัญหาการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม: ระบบจัดการกับการเบี่ยงเบนของค่าการวัดที่เกิดจากอุณหภูมิ ความชื้น และการสั่นสะเทือน โดยใช้เทคโนโลยีการชดเชยอุณหภูมิและเทคโนโลยีการปิดผนึก ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย รวมถึงโรงงานที่มีอุณหภูมิสูงหรือต่ำ คลังสินค้าที่มีความชื้นสูง และเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือน (เช่น เครื่องมือกล)

• ความท้าทายด้านประสิทธิภาพการวิจัยและพัฒนาสำหรับผู้ผลิตเซนเซอร์: เพื่อแก้ไขปัญหาวงจรการพัฒนายาวนานและต้นทุนสูงของชิ้นส่วนหลัก กลไกแบบโมดูลาร์ช่วยให้สามารถรวมเข้าด้วยกันได้ทันที ลดการลงทุนในเรื่องการเลือกวัสดุและการติดตั้งเกจวัดแรงดัด พร้อมทั้งเร่งความเร็ว ผลิตภัณฑ์ การพาณิชย์

• เสถียรภาพระยะยาว: แก้ไขปัญหาอายุการใช้งานสั้นของชิ้นส่วนดั้งเดิมที่เกิดจากความล้าและความเสื่อมสภาพ วัสดุยืดหยุ่นที่ต้านทานการล้าและการผลิตที่มีความแม่นยำสูง ทำให้มั่นใจได้ว่าค่าเฉลี่ยช่วงเวลาที่เกิดความล้มเหลว (MTBF) อยู่ที่ ≥50,000 ชั่วโมง ลดต้นทุนการบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนเซนเซอร์บ่อยครั้ง

3. จุดเด่นด้านประสบการณ์ผู้ใช้งาน

• การรวมเข้าที่ง่าย: ด้วยการออกแบบโครงสร้างและอินเทอร์เฟซแบบมาตรฐาน สามารถติดตั้งร่วมกับที่ยึดเซนเซอร์และโมดูลวงจรได้โดยไม่ต้องดัดแปลงอย่างซับซ้อน เข้ากันได้กับสายการผล้อตอัตโนมัติ เวลาการประกอบลดลงเหลือต่ำกว่า 10 นาที ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมาก

• ความเป็นมิตรต่อการดีบัก ค่าต้านทานขาออกมีความเป็นเชิงเส้นสูง ทำให้ไม่จำเป็นต้องปรับแต่งอัลกอริทึมที่ซับซ้อนในระหว่างการดีบัก การปรับเทียบศูนย์และการปรับช่วงเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอต่อความต้องการในการใช้งาน ช่วยลดความซับซ้อนในการปฏิบัติงานของบุคลากรทางเทคนิคอย่างมาก

• ความทนทาน: เมื่อใช้งานระยะยาว การเบี่ยงเบนของข้อมูลยังคงอยู่ที่ ≤±0.1%FS/ปี ทำให้ไม่จำเป็นต้องปรับเทียบบ่อยครั้ง และลดภาระงานบำรุงรักษา ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องตรวจสอบจากระยะไกลโดยไม่มีผู้ควบคุม เช่น การตรวจสอบแรงดันในท่อ

• การควบคุมต้นทุน: วัสดุหลัก (เกจวัดแรงดึง, อีลาสโตเมอร์) มีเทคโนโลยีที่พัฒนาเต็มที่แล้วและหาง่าย โดยมีกระบวนการผลิตที่ได้มาตรฐาน เมื่อเทียบกับกลไกแบบพีโซอิเล็กทริกหรือแบบความจุ วิธีนี้ช่วยลดต้นทุนลง 30% ถึง 50% และอายุการใช้งานที่ยาวนานยิ่งขึ้นยังช่วยลดต้นทุนตลอดรอบอายุการใช้งานได้อีก
• ความเข้ากันได้กับสถานการณ์ต่างๆ: สัญญาณขาออกสามารถแปลงให้อยู่ในรูปแบบมาตรฐานสำหรับอุตสาหกรรม เช่น 4-20mA หรือ RS485 ผ่านวงจรปรับสัญญาณอย่างง่าย ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับระบบ PLC และ DCS หลักๆ ได้อย่างไร้รอยต่อ โดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์แปลงสัญญาณเพิ่มเติม

4. กรณีการใช้งานทั่วไป

1) การชั่งน้ำหนักและการวัดในภาคอุตสาหกรรม

• อุปกรณ์ชั่งน้ำหนักไฟฟ้า: ในฐานะส่วนประกอบหลักของเครื่องชั่งแบบแพลตฟอร์ม เครื่องชั่งพื้น และเครื่องชั่งเหนือศีรษะ ทำหน้าที่วัดน้ำหนักสินค้าอย่างแม่นยำ ใช้กันอย่างแพร่หลายในคลังสินค้า สวนโลจิสติกส์ และท่าเรือ โดยความแม่นยำตรงตามมาตรฐานสำหรับการตั้งราคาซื้อขาย

• ระบบส่วนผสมจะตรวจสอบน้ำหนักของถังวัตถุดิบหรือปริมาณวัตถุดิบที่ป้อนเข้าไปในอุปกรณ์ผสมอัตโนมัติในอุตสาหกรรมเคมีและอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร และทำงานร่วมกับระบบควบคุมเพื่อให้เกิดการผสมส่วนผสมอย่างแม่นยำ หลีกเลี่ยงการสูญเสียวัตถุดิบหรือความผิดพลาดในสัดส่วน

2) ด้านการตรวจสอบและควบคุมปริมาณทางกล

• การตรวจสอบแรงเครียดของโครงสร้าง: เทคโนโลยีนี้ใช้กับโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น สะพาน อาคาร และใบพัดกังหันลม โดยจับสัญญาณเชิงกลแบบเรียลไทม์จากความเปลี่ยนรูปของโครงสร้าง เพื่อให้ข้อมูลสำคัญสำหรับการประเมินความปลอดภัยของโครงสร้าง

• การตรวจสอบน้ำหนักบรรทุก: ติดตั้งบนแกนเครื่องมือเครื่องจักร ข้อต่อหุ่นยนต์ ตะขอเครน ฯลฯ เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักบรรทุกในระหว่างการทำงาน และป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ที่เกิดจากการบรรทุกเกินพิกัด

3) การตรวจจับแรงดันและแรง

• เซ็นเซอร์วัดความดันอุตสาหกรรม: เป็นส่วนประกอบหลักในระบบไฮดรอลิกและนิวแมติกส์ ใช้สำหรับตรวจสอบแรงดันในท่อและกระบอกสูบ เพื่อให้มั่นใจในการทำงานอย่างมั่นคงของระบบ เช่น ในระบบไฮดรอลิกของเครื่องฉีดขึ้นรูป

• อุปกรณ์ตรวจจับแรงทางการแพทย์: ระบบเหล่านี้ใช้ตรวจสอบแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการผ่าตัดและการฟื้นฟูสมรรถภาพในขั้นตอนที่ใช้หุ่นยนต์ช่วย เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและความปลอดภัย เช่น การควบคุมแรงตอบกลับในศัลยกรรมกระดูก

4) ภาคการขนส่งและโลจิสติกส์

• การชั่งน้ำหนักรถยนต์: ใช้ในระบบชั่งน้ำหนักแบบไดนามิก (เช่น สถานีควบคุมการบรรทุกเกินบนทางหลวง) และเครื่องชั่งรถบรรทุก เพื่อตรวจสอบน้ำหนักรวมของรถและน้ำหนักเพลา ป้องกันความเสียหายของถนนที่เกิดจากการบรรทุกเกิน

• อุปกรณ์คัดแยกพัสดุ: ในสายการคัดแยกอัตโนมัติ อุปกรณ์จะคัดแยกพัสดุตามน้ำหนักโดยการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการคัดแยก

5) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและอุปกรณ์อัจฉริยะ

• อุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ: อุปกรณ์เหล่านี้ เช่น เครื่องติดตามการออกกำลังกายและเครื่องชั่งน้ำหนักสุขภาพ ใช้ตรวจสอบน้ำหนักตัวและแรงขณะออกกำลังกาย เพื่อสนับสนุนการวิเคราะห์ข้อมูลสุขภาพ

• อุปกรณ์สมาร์ทโฮม: ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์วัดแรงจับในล็อกประตูอัจฉริยะ และการตรวจจับการชนในเครื่องดูดฝุ่นอัตโนมัติ เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยยกระดับประสบการณ์การโต้ตอบอย่างชาญฉลาดของอุปกรณ์

สรุป

แกนเซ็นเซอร์เกจวัดแรงที่โดดเด่นด้วยคุณสมบัติ "ความแม่นยำสูง ช่วงการวัดกว้าง และคุ้มค่าต้นทุน" ได้กลายเป็นหัวใจหลักของผลิตภัณฑ์เซ็นเซอร์ โดยสามารถแก้ปัญหาด้านความแม่นยำ ความเสถียร และการรวมระบบในการวัดทางกล ด้วยโครงสร้างทางเทคนิคที่มีความพร้อมใช้งานสูง การใช้งานที่ง่าย และการประยุกต์ใช้ที่หลากหลาย ทำให้มีบทบาทที่ทดแทนไม่ได้ในหลายอุตสาหกรรม ได้แก่ การผลิต ด้านสุขภาพ การขนส่ง และอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค พร้อมทั้งให้การสนับสนุนการตรวจจับที่เชื่อถือได้แก่ระบบวัดและควบคุมโดยอัตโนมัติ

การแสดงรายละเอียด

พารามิเตอร์