Kas ir spēka devējs?

Agrīnie spēka devēji bija hidrauliski. Cilindri, silfoni vai diafragmas pārveidoja spēkus spiediena signālos, kas tika nolasīti indikatora mērierīcēs. Hidraulikas priekšrocība ir tā, ka indikatoru mērierīces dažādās vietās vienā līnijā ļāva vairākiem cilvēkiem iegūt un izmantot informāciju vienlaikus. Vēl viens ir tas, ka hidraulika pēc būtības ir noslēgtas sistēmas, padarot tās kopumā izturīgas, uzticamas un ūdens un citu piesārņotāju necaurlaidīgas.

Vēlāk tika izmantotas spēka devēju sistēmas ar pneimatisko izeju, kas ļāva viegli integrēt pneimatisko procesu vadības sistēmās, izmantojot universālo 3-15 psi izvades konvenciju. Daudzi hidraulisko sistēmu lietotāji tikai uzstādīja pneimatisko spiediena devēju hidrauliskajā caurulē no jau esošā hidrauliskā spēka devēja. Pneimatiskie spēka devēji tika plaši izmantoti arī, lai tieši kontrolētu tinumu spriegojuma bremzes uz velmēšanas mašīnām papīra rūpniecībā.

Sasniegumi deformācijas sensoru mākslā kopš 1950. gadiem ir mainījuši spēku mērīšanas veidu. Sensora elementa pamatā bija attiecība starp elektrisko pretestību un vadoša kvēldiega stieples, folijas vai plānās plēves stiepes, folijas vai plānās plēves izstiepšanos, pagriešanos vai citu fizisku kropļojumu no tā parastā atpūtas stāvokļa. Kad šie vadītāji tika savienoti ar sijām, tapām, vārpstām vai plāksnēm, tie ļāva ieviest ļoti precīzas, atkārtojamas un izturīgas spēka devēju sistēmas, ko sauc par slodzes šūnām. Tie tiktu piemēroti visās cilvēku uzņēmējdarbības jomās, sākot no rūpniecības un tirdzniecības līdz transportam, veselības aprūpei, zinātniskiem pētījumiem un personīgajai elektronikai. Tos izmanto svaru tvertnēs, svaros un medicīniskiem mērījumiem, piemēram, asinsspiediena mērīšanai.

Spēka devēju sistēmas, kuru pamatā ir deformācijas sensori vai slodzes elementi, parasti ir lēti ražot. Tie ietver sensora sprieguma ierosmi un balansēšanas tilta ķēdi, pastiprinātāja sekciju, mērogošanu un izejas kondicionēšanas elektroniku. Analogās izejas var būt no līdzstrāvas (DC) sprieguma, kas dominē zinātnes, medicīnas un aizsardzības lietojumos, līdz standarta līdzstrāvas izvadēm 4–20 miliampēri rūpnieciskām vadības sistēmām. Spēka devēji, kas tieši savienoti ar datoriem un multipleksoriem, var ietvert RS-232 seriālās saskarnes, universālās seriālās kopnes (USB) savienojumus un rūpnieciskos datu maģistrāles, piemēram, Modbus®. Pārtikas svari diētu ievērotāju virtuvēs vai digitālie riepu spiediena mērītāji uz atslēgu piekariņiem ir aprīkoti ar miniatūriem spēka devējiem ar vienkāršiem šķidro kristālu displejiem (LCD).