벌통 저울에서 저항 스트레인 게이지는 어떻게 작동하나요? 물리적 신호를 전기 신호로 변환하는 정밀도를 높이세요

저항 스트레인 게이지는 전도성 물질의 정밀한 기하학적 변형을 통해 물리적 힘을 전기 신호로 변환합니다. 벌통의 무게가 저울 노드에 압력을 가하면, 게이지 내부의 미세 금속선이 늘어나거나 압축되어 전기 저항이 변하며 측정 가능한 데이터 포인트를 생성합니다.

핵심 원리는 비례 관계에 의존합니다. 하중 셀의 빔이 변형되면 게이지 와이어의 길이와 단면적이 변경되어 기계적 변형을 나타내기 위해 전기 저항이 직접적으로 조절됩니다.

신호 변환의 구조

변환 과정의 기초는 센서와 구조물 간의 물리적 연결입니다. 저항 스트레인 게이지는 하중 셀의 금속 빔 표면에 단단히 접착되며, 종종 캔틸레버 설계가 사용됩니다.

이 견고한 접착은 게이지가 독립적으로 작동하지 않도록 보장합니다. 대신, 빔 자체가 경험하는 모든 물리적 움직임과 응력을 그대로 반영합니다.

벌통에 무게가 추가되면 금속 빔이 압력 하에서 변형됩니다. 접착으로 인해 이 기계적 변형은 즉시 스트레인 게이지로 전달됩니다.

게이지 내부의 미세 금속선은 물리적 치수를 변경하도록 강제됩니다. 구체적으로, 변형은 이 와이어의 길이와 단면적 모두에 변화를 일으킵니다.

이 물리적 변화는 전기 신호의 촉매 역할을 합니다. 와이어의 기하학적 구조가 변함에 따라—더 길고 얇아지거나, 더 짧고 두꺼워짐에 따라—전기를 전도하는 능력이 변합니다.

이는 가해진 변형량에 비례하는 전기 저항의 변화를 초래합니다. 이 저항 변화는 디지털 측정의 기초를 제공하는 원시 전기 신호입니다.

변환 과정은 근본적으로 완전히 기계적입니다. 이는 "미세 금속선"의 미세 변형에 의존합니다.

와이어가 섬세하기 때문에 시스템의 정확도는 이러한 와이어의 재료 무결성에 크게 좌우됩니다. 금속의 손상이나 피로는 물리적 모양과 전기 저항 간의 관계를 왜곡할 수 있습니다.

"물리적-전기적" 번역은 빔과 게이지 사이의 인터페이스에서 발생합니다.

게이지가 표면에 완벽하게 접착되지 않으면 변형 전달이 불완전합니다. 빔은 변형될 수 있지만, 와이어가 정확하게 비례하여 늘어나지 않으면 결과적인 전기 신호가 부정확해집니다.

벌통 저울 노드가 정확한 데이터를 제공하도록 하려면 기계적 통합의 품질에 집중해야 합니다.

측정 정밀도가 주요 초점인 경우: 게이지와 빔 사이의 접착 품질을 우선시하여 모든 미세 움직임이 와이어로 전달되도록 합니다.
장기 내구성이 주요 초점인 경우: 신호를 생성하는 유일한 변수는 특정 기하학적 구조이므로, 미세 금속선을 환경적 스트레스로부터 보호합니다.

디지털 데이터의 정확도는 게이지 내부 와이어가 하중 셀의 물리적 변형을 얼마나 정확하게 반영할 수 있는지에 전적으로 달려 있습니다.