Een spanningsmeter is een sensor die wordt gebruikt om de spanning (deformatie) op een object te meten.

Hier is een kort overzicht van de spanningsmeters:

1. Structuur:
   • Meestal bestaat het uit een dunne, flexibele, isolerende achtergrond die een metalen foliepatroon ondersteunt.
   • De folie is in een rasterpatroon geplaatst om de hoeveelheid metalen draad of folie die in de parallelle richting aan spanning onderhevig is, te maximaliseren.
2. Werkingsbeginsel:
   • Gebaseerd op het principe dat de elektrische weerstand verandert wanneer een geleider wordt uitgerekt of samengeperst.
   • Als het voorwerp waaraan de spanningsmeter is bevestigd, vervormt, wordt de folie vervormd, waardoor de elektrische weerstand ervan verandert.
3. Meting:
   • De verandering in weerstand wordt meestal gemeten met behulp van een Wheatstone brugcircuit.
   • Deze verandering is gerelateerd aan de belasting door een hoeveelheid die bekend staat als de gaugefactor.
4. Soorten:
   • Gekoppelde spanningsmeters: rechtstreeks aan het object bevestigd
   • Niet gebonden spanningsmeters: worden gebruikt in bepaalde soorten druksensoren en versnellingsmeters
5. Toepassingen:
   • Structurele gezondheidstoezicht
   • Stressanalyse
   • Vervaardiging uit elektrische apparatuur
   • Beladingscellen voor krachtmeting
   • Druksensoren
   • Torcensensoren
6. Voordelen:
   • Hoge gevoeligheid
   • Uitstekende lineariteit
   • Lage kosten
   • Kan in een breed temperatuurbereik worden gebruikt
7. Overwegingen:
   • De juiste binding aan het gemeten object is cruciaal
   • Temperatuurcompensatie kan nodig zijn
   • Voor nauwkeurige metingen is zorgvuldige uitlijning vereist

Spanningsmeters zijn fundamenteel in veel kracht- en drukmetingsapparaten, waaronder spannings- en compressiebelastingcellen.

Zij maken een nauwkeurige omzetting van mechanische vervorming in elektrische signalen mogelijk, die vervolgens kunnen worden verwerkt en geïnterpreteerd om aangebrachte krachten of druk te bepalen.

Hoe laadcellen werken

Als er een kracht op een belastingcel wordt uitgeoefend, buigt het materiaal.

Wanneer de spanningsmeter op de juiste plaats is geplaatst, meet deze de verandering in weerstand bij het aanbrengen van kracht.De ideale belastingcel meet alleen kracht in gedefinieerde richtingen en negeert krachtcomponenten in alle andere richtingenHet benaderen van het ideaal houdt in het optimaliseren van vele ontwerpkeuzes, met inbegrip van de mechanische structuur, het gaugepatroon, de plaatsing en het aantal gauges.

Soms heb je maar één strainmeter. Twee kunnen gebruikelijk zijn in goedkope ladingcellen zoals badkamerschalen. Vier is het meest gebruikelijk. Meer meters worden meestal gebruikt om sommige aspecten van de prestaties te verhogen.64 is het hoogste aantal dat we ooit hebben gehoord op één brug..

Door compressie wordt de draad korter, waardoor de weerstand afneemt, terwijl de spanning de draad strekt, waardoor de weerstand toeneemt.Als we ons een kolom kunnen voorstellen met spanningsmeters erop en we een compressie kracht toepassen, zal de diameter toenemen, en wanneer een trekkracht wordt toegepast, neemt de diameter af.

De verhouding van Poisson voorspelt de evenredige verandering van de diameter. "Verhouding van Poisson" is de verhouding van de dwarsspanning (verandering van de diameter) tot de asspanning (verandering van de lengte).

Als een spanningsmeter aan de kolom is gebonden om deze omtrekspanning te meten, verandert de weerstand van de spanningsmeter rechtstreeks in reactie op de aangebrachte kracht.De verandering van de weerstand van een axiaal georiënteerde spanningsmeter is tegengesteld aan die van een omtrekgeoriënteerde spanningsmeter wanneer een kracht wordt aangebracht.

Wanneer we de weerstand van de meter onder belasting meten, kan de kracht worden berekend.Een ladingcel kan worden gekalibreerd bij een bedrijf als Morehouse met behulp van deadweight primaire normen bekend binnen 0.002 % van de aangebrachte kracht. De deadweights van de machine worden aangepast aan de lokale zwaartekracht, luchtdichtheid en materiaaldichtheid om de kracht nauwkeurig toe te passen. De gewichten worden gebruikt om de laadcel te kalibreren,met een vermogen van meer dan 10 W,.