yakut özcan kişisel blog: Yük Hücresi

31 Mart 2014 Pazartesi

Yük Hücresi


        Yük hücresi bir kuvveti elektrik sinyali haline dönüştürmek için kullanılan dönüştürücüdür. Bu dönüşüm dolaylı ve iki aşamada olur. Mekanik bir düzenleme ile, algılanan kuvvet bir gerinim ölçerin şeklini değiştirir. Gerinim ölçer şekil değişikliğini (gerinim) bir elektrik sinyali olarak ölçer. Çünkü, gerinim telin etkin elektriksel direncini değiştirir. Bir yük hücresi genellikle bir Wheatstone köprüsü şeklinde düzenlenmiş dört gerinim ölçerden oluşur. Tek gerinim ölçerli (çeyrek köprü) ya da iki gerinim ölçerli (yarım köprü) yük hücreleri de vardır. Elektriksel sinyal çıkışı genellikle birkaç milivolt düzeyinde olup kullanılmadan önce bir amplifikatör ile yükseltilmeleri gerekir. Dönüştürücü çıkışı, dönüştürücüye uygulanan kuvveti hesaplamak için bir algoritma ile ilişkilendirilir.

        Gerinim ölçer yük hücreleri çok yaygın olmasına rağmen, yük hücrelerinin diğer tipleri de vardır. Endüstriyel uygulamalarda, en yaygın kullanılan ikinci yük hücreleri hidrolik (ya da hidrostatik) yük hücreleri olup, bunlar gerinim ölçer yük hücre aletlerinde olan bazı sorunları ortadan kaldırmak için kullanılmaktadır. Örnek olarak, hidrolik bir yük hücresi, geçici gerilimlerden (yıldırım) etkilenmediği için bina dışı ortamlarda diğerlerinden daha uygun bir alet olabilir.
        Diğer yük hücreleri şunlardır: piezoelektrik yük hücreleri (dinamik kuvvet ölçümleri için kullanışlı) ve titreşimli tel yük hücreleri, düşük drift nedeniyle jeomekanik uygulamalarda, ]] işe yarar. Kapasitif yük hücreleri ise bir kondansatörün iki levhasının yükten dolayı sıkışmasından dolayı, kondansatörün kapasite değişikliklerini esas alarak çalışır.
        Her yük hücresi ani yük değişikliklerine maruz kaldığında bir uyarı işareti verir. Bu durum yük hücrelerinin yay benzeri davranmasından ötürüdür. Yükleri ölçmek için, şekil değiştirmek zorundadırlar. Bu itibarla, ölçülebilir sertlikteki bir yük hücresinin doğal frekansında titreşimler çıkaran yay benzeri bir davranışı olmalıdır.(1)

        Yük hücreleri strain gauge prensibiyle çalışan dönüştürücülerdir. strain gaugeler bir sistemin veya bir yapının statik veya dinamik mukavemetini ölçmek amacıyla geliştirilmiş sistemlerdir. yapıdaki gerilmeler sonucu oluşan uzama strain gauge in içindeki rezistansı (direnç) etkiler. bu direnç değişikliği çeşitli yazılımlar aracılığıyla elektronik sisteme uzama birimi olarak yansır. yük hücreleri de aynı prensiple ağırlık ölçerler.
yük hücreleri yanal yüklere karşı hassas değillerdir. ağırlık ölçme amaçlı kullanıldıkları için tek eksen üzerinde çalışırlar.(2)

Üzerine kuvvet uygulanan materyalde meydana gelen gerilme :
Uygulanan kuvvet      : F
Uygulanan alan         : A  ise;
Üzerinde oluşan gerilme ; Gerilim ( r) : F / A ile hesaplanır. 
YÜK HÜCRESİ TİPLERİ :
        Yük hücresinin kuvvet altındaki deformasyonu mekanik, optik, akustik, pnomatik ve elektriksel olarak ölçülebilir.
        İlk imal edilen yük hücreleri gerilmenin boyda yarattığı uzamayı, orijinal boyu ile karşılaştırarak ölçen mekanik dizaynlı aletlerdi. Örneğin hala kullanılan uzunluk ölçüm metresi gerilmeyi ölçmede kullanılabilmektedir. Ancak bu tip aletlerin hassasiyetleri kaba ve kullanımı zordur.
        Optik tabanlı ölçüm cihazları çok doğru ve hassas ölçüm yaparlar. Fakat çok sık arızalanmaları ve devamlı bakım zorunluğu endüstride kullanımı popüler kılmamaktadır. Bir optik ışın kaynağında üretilen ışığın cisimdeki gerilmenin yarattığı uzamaya bağlı olarak değiştirdiği aynaya çarpan ışığın açısal yansımaya göre yoğunluk değişiminin algılanmasıyla ölçülür.Optik cihazların ideal olarak kullanım yeri laboratuvarlardır.(3)


KAYNAKLAR;
1. http://tr.wikipedia.org/wiki/Y%C3%BCk_h%C3%BCcresi
2. https://eksisozluk.com/entry/12937221
3. http://www.bilimfeneri.gen.tr/kitaplik/pdf/yuk_hucreleri.pdf
4. http://hakanuckus.blogspot.com.tr/2014/02/strain-gauge-ve-load-cell-nedir-load.html


Hiç yorum yok :

Yorum Gönder

Yorumlar