تحقیق در مورد طراحي وساخت بردكنترل اضافه بارجهت اندازه‌گيري وزن)

1-1: مقدمه:
يكي از روشهاي متداول در اندازه‌گيري وزن استفاده از سنسورهاي S-G مي‌باشد. اساس كار اين سنسورها همانطور كه توضيح داده خواهد شد بر تغيير طول يك المان الكتريكي و در نتيجه تغيير مقاومت الكتريكي آن استوار است. در اين فصل به معرفي اساس كار، آرايشهاي مداري سنسور و نيز معيارهاي انتخاب سنسور مناسب خواهيم پرداخت.
1-2: اساس كار سنسور S-G :
مقاومت الكتريكي هر المان فيزيكي متناسب با طول آن المان مي‌باشد. يعني   يا به طور دقيق‌تر   كه در آن L طول  المان و A سطح قطع آن مي‌باشد. و اگر طول يك المان فيزيكي به هر دليلي تغيير كند مقاومت الكتريكي آن دچار تغيير خواهد شد. اين مطلب اساس كار سنسورهاي S-G مي‌باشد.
اين سنسورها معمولاً به صورت چاپ شده مي‌باشند. كه نمونه‌اي از آنها در شكل زير نمايش داده شده است.
همانطور كه ملاحظه مي شود و چاپ سنسور به صورت مارپيچ انجام شده در نتيجه امكان تغيير طول كلي سنسور بسيار افزايش يافته است به اين معني كه با تغيير طول   در هر يك از قطعه‌هاي افقي و با فرض اينكه تعداد اين قطعه‌ها n مي‌باشد. تغيير طول كلي بربر   خواهد بود.
 
براي تبديل تغييرات وزن به تغيير طول در سنسور لازم است از يك المان مكانيكي استفاده شود. كه نمونه‌اي از آن در شكل زير نشان داده شده است.

نقش المان مكانيكي تبديل نيروي   كه ناشي از وزن است به نيروي  مي‌باشد تغير نيروي   باعث تغيير انحناي المان مي گردد.
بعد از اعمال نيروي               قبل از اعمال نيروي 
اگر سنسور S-G به المان مكانيكي به طور كامل چسبانده شده باشد. تغيير انحناي فوق باعث تغيير طول اين سنسور و در نتيجه تغيير مقاومت الكتريكي آن خواهد شد.
به طور خلاصه تغيير وزن باعث تغيير تنش در المان مكانيكي و در نهايت تغيير مقاومت سنسور مي‌شود.
به طور علمي تنش به صورت زير تعريف مي شود.   
كه در آن   تغيير طول ناشي از نيروي ورودي و L طول اوليه المان مي‌‌باشد.
 
G.F به نسبت تغيير مقاومت به مقاومت اوليه تقسيم بر نسبت تغيير طول به طول اوليه G.F يا گين فاكتور مي‌شود.
1-3- آرايش مداري سنسور S-G :
  يا  
سنسورهاي S-G معمولاً به صورت پل مقاومتي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
 
فرض   و   و   
 
 
علت استفاده از آرايش مداري پل وتسون آن است كه :
1)  تغييرات بسيار كوچك ايجاد شده در مقاومت‌هاي مدار را تشخيص دهيم.
2 ) حساسيت‌ دمايي ناشي از گرم شدن مقاومت در اثر عبور جريان را كاهش دهيم براي اين منظور لازم است هر چهار مقاومت مورد استفاده در پل وتستون از يك نوع يعني چاپ شده باشند. ولي از آنجا كه تنها يكي از چهار مقاومت بايد نسبت به تغيير طول حساس باشد. لذا يكي از مقاومتها را در جهت تغييرات طول و سه مقاومت ديگر را عمود بر جهت تغيير طول چاپ مي كنند.