Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Характеристики тензодатчиков

Лабораторная работа № 6

Снятие статических характеристик тензорезисторов

Приборы и оборудование

1. Источник постоянного тока с регулируемым выходным напряжением в пределах 0- 30 В ……………………………………………………..……1 шт.

2. Вольтметр магнитоэлектрический с пределами измерения 0- 7,5- 15-30-60 В…………………………………………………………………………1 шт.

3. Миллиампер магнитоэлектрический с пределами измерения 0-15-30-75-150 мА…………………………………….……………………………….1 шт.

4. Миллиампер магнитоэлектрический с пределом измерения 100 мкА………………………………………………………………………….1шт.

5. Проволочные и фольговые тензорезисторы, наклеенные на испытательную балку……………….…………………………………… 3шт.

Цель работы: определение выходные характеристики тензорезисторов.

Задание:

1. Снять зависимость сопротивления тензорезисторов от деформации при растяжении.

2. Снять зависимость сопротивления тензорезисторов от деформации сжатия.

3. Составить отчет о проделанной работе.

Краткие теоретические сведения

Тензорезисторы (тензодатчики, тензометры) – устройства, предназначенные для измерения механических усилий, упругих деформаций и напряжений возникающих в различных конструкциях и узлах машин и аппаратов в процессе их эксплуатации. Используются в технике в широких масштабах и позволяют измерять относительные деформации в пределах 10^-10 до 5·10^-3 отн.ед [до 0,5%].

Характеристики тензодатчиков

1. Коэффициент тензочувствительности (S), важнейший параметр тензодатчика, определяемый как отношение относительного изменения сопротивления датчика к величине деформации

2. Номинальное начальное сопротивление в отсутствии нагрузки при t=20 ⁰C.

3. Эксплуатационные параметры - рабочий диапазон температур, ползучесть при деформации, температурный уход чувствительности, и др.

Тензодатчики в зависимости от конструкции и материала активного элемента подразделяются: проволочные (фольговые), полупроводниковые и пленочные.

Проволочные тензодатчики были разработаны в 1938 году английскими инженерами – Симмонсом и Рюджем и широко используются в настоящее время, вследствие их высокой стабильности, надежности, дешевизны и незначительных уходом чувствительности от температуры, внешних полей, излучения, и т.д. В качестве активных элементов используются тонкие проволоки металлов и сплавов в частности:

- константан (медно-никелевый сплав) d=0,03м; S=2,09 марки ПБ- 5-50Х (наилучший материал);

- сплав Fe+G+Al S=2,8 – 2,9; нихром - 2,1...2,5

Тензоэффект в проволочных датчиках связан с изменением их геометрических размеров – длины и поперечного сечения. Значение тензочувствительности проволочных тензодатчиков, как показывает расчет определяется выражением:

где = коэффициент Пуассона материала проволоки, величина для металлов лежит в пределах от 0,25 до 0,4.

Низкие значения тензочувствительности проволочных тензодатчиков делает невозможным их использование без усилительной аппаратуры, т.к. изменения их сопротивлений при реальных уровнях деформаций не превосходят десятых долей процента (а в типичном случае 0,01%). Это обстоятельство существенно увеличивает стоимость измерительной техники и вносит дополнительные погрешности в измерения.

ГОСТ 21615 – 75 – рекомендует для снятия статических характеристик тензорезисторов посредством чистого изгиба балки постоянного сечения, формулу

где h – толщина балки, f – прогиб балки, L – база прогиба.

ТР