Los sensores de tensión y los sensores de par son dos dispositivos de medición comunes que se utilizan principalmente para mediciones mecánicas en la industria y la ciencia. Los sensores de tensión miden fuerzas lineales (como tensión o tensión), mientras que los sensores de torsión miden fuerzas de rotación (es decir, torsión). Existen diferencias significativas entre los dos en términos de funciones y escenarios de aplicación.
Para el personal técnico, los siguientes problemas pueden ser motivo de preocupación:
- ①¿Cuál es la diferencia entre los principios de funcionamiento de los sensores de tensión y los sensores de torsión?
- ②¿Cuáles son las características funcionales y escenarios aplicables de los sensores de tensión y sensores de torsión?
- ③¿Cómo seleccionar correctamente los sensores de tensión y par?
¡Empecemos a entender!
Catalogar
¿Qué son los sensores de tensión y los sensores de par?
Sensor de tensión
El sensor de tensión es un dispositivo que se utiliza para medir la fuerza de tracción lineal generada por un objeto bajo tensión. Su principio operativo principal se basa en la tecnología de galgas extensométricas. Cuando se aplica una fuerza de tracción, las galgas extensométricas dentro del sensor cambian su resistencia debido a la deformación, convirtiendo así la fuerza en una señal eléctrica para su medición. Los sensores de tensión se usan comúnmente para medir la fuerza de tracción de cuerdas, cables de acero o materiales de fibra y se usan ampliamente en áreas como equipos de elevación, cintas transportadoras y control de calidad.
Sensores de par
Los transductores de par son sensores diseñados para medir fuerzas de rotación o torsión y, a menudo, se utilizan para detectar la cantidad de par de salida de una unidad de potencia. Funciona detectando la deformación torsional de un eje giratorio y convirtiendo el par físico en una señal eléctrica. Los sensores de par se utilizan ampliamente en escenarios como la industria automotriz, la generación de energía eólica y el mecanizado de precisión.
Principio de operación
Sensor de tensión: El principio de funcionamiento del sensor de tensión suele basarse en el principio de deformación. Cuando un objeto se somete a tensión, sufre una pequeña deformación, que es utilizada por el sensor de tensión para medir la cantidad de tensión. Por lo general, contiene un medidor de tensión que, cuando detecta la fuerza de tracción, cambia su resistencia y se convierte en una señal eléctrica para su posterior medición y procesamiento.
Sensor de torsión: Un sensor de torsión determina la cantidad de torsión midiendo la deformación torsional de un objeto en un eje giratorio. Los sensores de torsión comunes también utilizan el principio del medidor de tensión para calcular la cantidad de torsión utilizando el cambio en la tensión que se produce durante la torsión. El núcleo de un sensor de torsión suele ser un par de galgas extensométricas montadas en un eje giratorio. Cuando se tuerce el eje, las galgas extensométricas detectan el cambio de tensión y producen una señal eléctrica proporcional al par.
Señal de salida
Sensores de tensión: Los sensores de tensión normalmente emiten señales como cambios en la resistencia, voltajes analógicos o señales digitales. Los sensores de tensión modernos suelen emitir una señal lineal con la tensión para la adquisición y procesamiento de datos por parte de sistemas de control o dispositivos de visualización posteriores.
Transductores de par: Los transductores de par normalmente generan una señal de voltaje, corriente o digital proporcional a la cantidad de par. Al igual que los transductores de tensión, los transductores de par modernos tienen salidas estables y altamente precisas para monitoreo y retroalimentación de datos en tiempo real.
Precisión y sensibilidad
Sensores de tensión: Los sensores de tensión suelen tener un alto grado de precisión y sensibilidad, especialmente en industrias controladas con precisión, como la producción textil y de metales, donde se necesitan sensores de tensión de alta sensibilidad para monitorear los cambios en la tensión de un objeto en tiempo real.
Sensores de par: Los sensores de par también requieren un alto grado de precisión, especialmente en el monitoreo de par de motores de alto rendimiento, grupos electrógenos o maquinaria y equipos industriales, donde las mediciones precisas pueden ayudar a optimizar el rendimiento del sistema y mejorar la productividad.
Preguntas frecuentes: diferencia entre sensores de tensión y par
1. Diferencia en el principio de funcionamiento
- Los sensores de tensión detectan la fuerza de tracción lineal a través de galgas extensométricas, mientras que los sensores de torsión detectan principalmente la tensión torsional en un eje giratorio. Las dos direcciones de detección son diferentes, una para fuerza lineal y la otra para fuerza rotacional.
2. Diferencia en escenarios de aplicación
- Los sensores de tensión se utilizan principalmente para detectar fuerzas de tracción, como la medición de carga de equipos de elevación; mientras que los sensores de par se utilizan principalmente para detectar el par, como el control del par de salida del motor.
3. Diferencia en el diseño estructural
- Los sensores de tensión suelen estar diseñados como una estructura lineal para tensión o compresión, mientras que los sensores de torsión están diseñados como una estructura de anillo para rotación o torsión, que es más adecuado para la instalación de piezas giratorias.
¿Cómo elegir el sensor correcto?
Defina sus necesidades de medición
Determine si desea medir la tensión lineal o el par rotacional para seleccionar el tipo correcto de sensor.
Considere el entorno de la aplicación
Seleccione un transductor según las características de temperatura, humedad y vibración del entorno en el que se utilizará para garantizar la confiabilidad de la medición.
Centrarse en el alcance y la precisión
Seleccione el rango y nivel de precisión adecuados para la tarea de medición específica para evitar daños al equipo debido a sobrecarga o error de medición excesivo.
Conclusión:
En resumen, los sensores de tensión se utilizan principalmente para medir la fuerza de tracción en una determinada dirección, generalmente utilizados en estiramientos, textiles, levantamiento y otros campos; mientras que los sensores de par se utilizan para medir el par giratorio de un objeto giratorio, ampliamente utilizados en automóviles, maquinaria industrial, generación de energía y otros campos. Aunque ambos pertenecen a la mecánica del sensor, debido al objeto de medición, el principio de funcionamiento y la aplicación de diferentes áreas, la selección debe distinguirse según las necesidades reales.
Elegir el sensor correcto es muy importante y la selección correcta del sensor afectará directamente la precisión de la medición y la estabilidad del sistema. Por lo tanto, al elegir un sensor, es necesario considerar la precisión, la sensibilidad, la ubicación de instalación y los factores ambientales de acuerdo con las necesidades de los escenarios de aplicación reales.