Принцип дії динамометрів заснований на використанні деформації пружних тіл під дією сили, п'єзоефекту, тензоеффекта, Магнітопружний матеріалів і ін.
види динамометрів
Динамометри можна класифікувати за принципом дії на механічні, гідравлічні і електричні.
Як матеріали для виготовлення пружних елементів використовують без-гістерезисна метали і неметали (наприклад, кварцове скло, синтетичні матеріали).
Мал. 8.37. Конструкція динамометра з пружним елементом: 1 пружний елемент; 2 стрілочний покажчик
механічні динамометри
Як приклад механічних динамометрів з пружним елементом (рис. 8.37) розглянемо конструкцію засоби вимірювання сили тяги транспортних засобів, зусиль свинчивания різьбових деталей і т. П. Тут деформація пружного елемента 1 сприймається стрілочним покажчиком 2. Малі значення деформацій пружного елемента під дією сил F перетворюються в значні переміщення стрілки або пера самописного пристрою.
гідравлічні динамометри
Гідравлічні динамометри представляють собою пристрої, які трансформують прикладена зусилля в гідравлічний тиск, що вимірюється тим чи іншим способом.
На рис. 8.38 представлена конструкція гідравлічного силовимірювача (месдоза). Сила, що сприймається поршнем 2, через мембрани 1 і 3 трансформується в тиск, вимірюваний манометром 6.
Мал. 8.38 Конструкція гідравлічного силовимірювача (месдоза): 1 і 3 - мембрана; 2 - поршень; 4 - порожнина; 5 - трубопровід; 6 - манометр.
Механічні і гідравлічні динамометри відрізняються високою надійністю і простотою конструкції. Вони можуть работав при відсутності джерел енергії, що робить їх зручними для експлуатації в польових умовах.
До недоліків відносяться: відсутність можливості використання дистанційної індикації та реєстрації показань, відносно невисока точність вимірювання 0,5 ... 2%, труднощі вимірювання малих сил.
електричні динамометри
Найбільшого поширення набули електричні динамометри. У них використовують вимірювальні перетворювачі різних типів.
У першій групі схем яка вимірюється сила порівнюється з силою пружності елемента, а його деформація перетворюється в електричний сигнал. До перетворювачів цієї групи відно сять контактний, вугільний резонансний, індуктивний ємнісний, напівпровідниковий і металевий.
У другій групі динамометрів яка вимірюється сила діє на електричні або магнітно-активні пружні елементи, які змінюють свої електричні або магнітні властивості при зміні напруги або деформації. Це найбільш поширена група.
Для вимірювання маси, зусилля, напруження в більшості випадків цієї групи динамометрів застосовують тензометричні (резисторні) і магнитоупругие (магнітоізотропние) перетворювачі.
Принцип роботи таких перетворювачів заснований на перетворенні зусилля в пружну деформацію будь-якого елементу, що сприймає силовий параметр, і вторинному перетворенні напруженого стану цього елемента в електричну величину, яку можна безпосередньо виміряти. Використовують пружні елементи, що працюють на стиск, розтяг, рідше на вигин.