KUVVET VE GERİNİM ALGILAYICILARI STREYNGEYCLER

KUVVET VE GERİNİM ALGILAYICILARI Kuvvet algılayıcıları nitelik ve nicelik bakımından iki sınıfa ayrılır; -Bir nicelik algılayıcısı kuvveti ölçer ve değerini elektrik sinyali şeklinde gösterir.Bunlara örnek olarak streyngeycler ve yük hücreleri verilebilir. -Nitelik algılayıcıları ise eşik değerini aşan kuvvetin uygulanıp uygulanmadığıyla ilgilenir.Nitelik algılayıcısı olarak bilgisayar klavyesini örnek verebiliriz.

Kuvvet algılayıcıları genellikle uygulanan kuvveti elastik bir elemanın deformasyonuna çevirirler. En yaygın olarak kullanılan kuvvet algılayıcıları STRAIN GAGE Kuvvet Algılayıcılarıdır.

STREYNGEYCLER Streyngeyc, direnci uygulanan gerginliğin fonksiyonu olan bir rezistif elastik algılayıcıdır. Streyngeycler ilk olarak LORD KELVIN tarafından incelenmiş ve metalik iletkenlerin gerilmeye maruz bırakıldığında elektriksel direncinin degistigini görmüştür.Keşfedilen bu parametrelerin ilk uygulamaları 1930 larda başlamıştır.

Yük hücreleri; mekanik etki  elektriksel etki dönüşümünü sağlamak üzere dizayn edilir. POISSON GERİLMESİ, bir metal çubuğun incelip uzamasıdır. Boy artarken tel çapı düştüğünden iletkenlik (1\R) azalır. İlk imal edilen yük hücreleri gerilmenin boyda yarattığı uzamayı orijinal boyu ile karşılaştırarak ölçen mekanik aletlerdi. Optik tabanlı ölçüm cihazları doğru ve hassas ölçüm yapmasının yanında çok sık arıza yaparlar.

Streyngeycler ince şerit şeklinde malzemelerdir. Streyngeyclerin ana parçası kuvvete duyarlı alaşımıdır.En yaygın alaşım 0.0001 inç kalınlığında yapılan Konstantan dır.

Streyngeyçleri oluşturan iletken teller Bakır-Nikel, Nikel-Krom, Platinyum-Nikel ve Nikel-Demir gibi alaşımlardan imal edilmektedir. MALZEME Se DİRENÇ %57Cu-%43Ni 2 100 --Se gerginliğin çok geniş bir aralıgında sabit Platin Alaşım 4-6 50 --Yüksek sıcaklıkta Kullanılır Silikon -100,+150 200 --Yüksek duyarlı Yüksek gerinim Ölçümleri için

Bu alaşımlar ızgara şeklinde sarılır ve Epoxy reçine kaplı ince bir film tabaka üzerine yerleştirilirler. Üzerine monte edildikleri plastikler,alaşımı ya da teli bağlandıkları zeminden yalıtmak ve test yüzeyine tutturulmasını kolaylaştırmak içindir.

Streyngeyclerin direnci sıkıştırma ile azalır,gerinim ile artar Streyngeyclerin direnci sıkıştırma ile azalır,gerinim ile artar.Bu transdüserler hem basma hem çekme yönünde çalışabilirler.Ölçme aralıkları 10N ile 5MN arasında değişir. Uygulanan kuvveti ölçmek için dirençteki değişimi ölçmek gerekir.Bu değişimi ölçmenin en iyi yolu weston köprüsüdür.

Weston köprüsü devresi,bir DC kaynak ve dört dirençten olusuyor. Bütün dirençler birer gerilim bölücüdür.Eger ayarlı direnç 1K ya ayarlanırsa A ile B arasından akım geçisi olmaz.Ayarlı direnç 1K dan az olursa A dan B ye bir akım geçer.

e: E: R1: R2,R3,R4: Çıkışgerilimi Girişgerilimi Geycdirenci Dirençler

Eğer R=R1=R2=R3=R4 kabul edersek ve streyngeyc direnci R den R+ΔR ye dönüşürse, çıkış gerilimi de e’den e+Δe ye dönüşür. ΔR, R den çok küçük olduğu için önemsenmezse; elde edilir.

Streyngeycler aşagıdaki şekilde kodlanır;

Uygulanan kuvvetteki ani değişimlere karşı streyngeyclerin frekans tepkisi oldukça iyidir. Bir çok noktanın eş zamanlı ölçümü kolayca yapılabilmektedir. Elektriksel çıkış vermesi (mV) data işlemeyi kolaylaştırır. Streyngeycler, çok geniş bir sıcaklık bandında (-269),(+1300),radyasyonlu bölgelerde, aşırı titreşimli yerlerde ve genleşmeye müsait uygulamalarda kullanılabilmektedir.

Strengeyc seçiminde dikkat edilmesi gereken özellikler: -Çalıştırılacağı sıcaklık değeri, -Test frekansı, -Uzama miktarı, -Ölçme sınırları, -Direnç değeri, vb.

NERELERDE KULLANILIR? Endüstride çok sayıda uygulamada kullanılır. -Tartı,terazi,silo ve taşıtlarda, -Tıbbi ve eğitimsel malzemelerde, -Köprü,bina gibi yapıların izlenmesinde, -Otomotiv,uzay ve havacılık,tıp ve benzeri sektörlerin araştırma ve geliştirme uygulamalarında kullanılır.

Strain Gage ile Gerilme Ölçümleri ve Telemetri -Streyngeyclerden alınan sinyaller amplifikatör vasıtası ile kullanılabilir bir voltaj haline dönüştürülür. -Streyngeycler yardımıyla titreşim ölçümü yapılabilir -Bu geycler yardımıyla, bir kontrüksiyondaki titreşimler ölçülebilecegi gibi bir şafttaki burulma ölçülebilir ve buradan tork bulunabilir. -Tork bulunduktan sonra, o şafta verilen güç de bulunabilir. -Nitekim,tahrik sistemlerinde şafta verilen güç artık dinamometre gibi cihazlarla degil, şaft üzerine yerleştirilen tırnak boyutundaki bir geyc ve bunun devreleri vasıtası ile çok daha hassas şekilde bulunmaktadır.