|
||||
Меню:
Главная
Форум
Литература: Программирование и ремонт Импульсные блоки питания Неисправности и замена Радиоэлектронная аппаратура Микросхема в ТА Рубрикатор ТА Кабельные линии Обмотки и изоляция Радиоаппаратура Гибкие диски часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 Ремонт компьютера часть 2 Аналитика: Монтаж Справочник Электроника Мощные высокочастотные транзисторы 200 микросхем Полупроводники ч.1 Часть 2 Алгоритмические проблемы 500 микросхем 500 микросхем Сортировка и поиск Монады Передача сигнала Электроника Прием сигнала Телевидиние Проектирование Эвм Оптимизация Автомобильная электроника Поляковтрансиверы Форт Тензодатчик Силовые полевые транзисторы Распределение частот Резисторные и термопарные Оберон Открытые системы шифрования Удк |
[0] Применение тензодатчиков с системой RealLab! > Вводные понятия Деформацией твердого тела называется изменение его размеров и объема. Деформация тела под действием приложенной силы называется растяжением или сжатием. Сжатие можно рассматривать как отрицательное растяжение. Деформация называется упругой, если она исчезает после прекращения действия силы. Неупругая деформация называется пластической. Относительное растяжение (относительная деформация) e определяется как где DL - абсолютное растяжение, L - размер образца вдоль направления приложения силы (рис.1). Рис. 1. К понятию деформации Напряжением s называется физическая величина, численно равная упругой силе, приходящейся на единицу площади сечения тела S (рис. 1): s - F .(2) При упругой деформации напряжение s пропорционально относительной деформации (закон Гука): s - K-e,(3) где K - модуль упругости. Величина, обратная K , называется коэффициентом упругости. Напряжение, при котором нарушается закон Гука, называется пределом пропорциональности. В случае продольного растяжения (сжатия) модуль упругости называется модулем Юнга. Относительное продольное растяжение образца сопровождается его относительным поперечным сужением (расширением) DA-. Отношение относительного поперечного сужения к относительному продольному удлинению называется коэффициентом Пуассона дА Для стали коэффициент Пуассона имеет величину от 0,25 до 0,3. нил ап rlda Пределом упругости называется максимальное напряжение, при котором еще не получается остаточной деформации (после снятия приложенной силы). Пределом текучести называется состояние деформируемого тела, при котором его удлинение происходит без увеличения приложенной силы. Пределом прочности называется напряжение, непосредственно предшествующее разрушению образца. Относительное удлинение тензодатчика является безразмерной величиной. Однако, поскольку относительное удлинение измеряется тысячными и миллионными долями, для удобства оперирования числами используются безразмерные единицы измерения, такие как мм/м, мкм/м, а в зарубежной литературе чаще всего используется единица микрострейн или микрос, равная 10-6 . Тензодатчика Среди многих методов измерения напряжения в твердых телах наиболее распространенным является измерение с помощью тензодатчиков, у которых электрическое сопротивление изменяется пропорционально величине деформации тела. Например, пьезорезистивный тензодатчик представляет собой полупроводниковый прибор, сопротивление которого нелинейно зависит от его деформации. Однако наиболее распространенные тензодатчики изготавливаются из металла. Металлический тензодатчик состоит из очень тонкого провода или, более часто, металлической фольги, сформированной в виде змейки (рис.2) и нанесенной на подложку (носитель), которая непосредственно приклеивается к испытываемому телу. Длина тензодатчиков колеблется от 0,2 мм до 10 см. Рис.2. Структура и фотография металлического тензодатчика Змеевидная структура датчика обеспечивает большое относительное изменение длины фольги вдоль датчика и очень малое изменение при растяжении датчика в поперечном направлении. В такой структуре минимизировано также влияние коэффициента Пуассона на результат измерения. Серийные тензодатчики имеют сопротивление от 30 Ом до 3 кОм при типовых значениях 120 Ом, 350 Ом, и 1 кОм. Для точной передачи растяжения образца через подложку на металлический проводник очень важно правильно прикрепить тензодатчик к испытываемому образцу. Для этого лучше всего пользоваться информацией, предоставляемой изготовителем тензодатчика. Основным параметром тензодатчика является его чувствительность к растяжению, характеризуемая тензорезистивным коэффициентом GF, который определяется как отношение относительного изменения сопротивления тензодатчика к его относительному удлинению: DR / R DR / R Тензорезистивный коэффициент для металлический тензодатчиков примерно равен 2. нил ап rlda Длина чувствительного элемента тензодатчика и длина подложки изменяется также в зависимости от температуры. Поэтому, несмотря на специальные меры, принимаемые при изготовлении тензодатчиков их производителями, существует проблема компенсации их температурной чувствительности. Измерения с помощью тензодатчиков Измерения с помощью тензодатчиков требуют регистрации очень малых изменений сопротивления. Например, относительное изменение сопротивления, вызываемое относительным растяжением 0,0005 при тензорезистивном коэффициенте, равном 2, составит 0,1%, что для тензодатчика сопротивлением 120 Ом составит всего лишь 0,12 Ом. Чтобы измерять столь малое изменение сопротивления и скомпенсировать температурную погрешность, тензодатчики практически всегда используют в мостовой схеме (мост Уитсона, рис.3), подключенной к источнику напряжения или тока (источнику питания моста). Выходное напряжение моста равно При условии баланса моста (R / R2 - R4 / R3) его выходное напряжение равно Vo - 0. Малейшая разбалансировка моста приводит к появлению ненулевого выходного напряжения. Поэтому если на рис.3 сопротивление R4 заменить на сопротивление тензодатчика Rq , т.е. (R4 -Rq ), то изменение сопротивления тензодатчика вследствие его растяжения приведет к появлению напряжения на выходе моста. Обозначим абсолютное изменение сопротивления тензодатчика через DR . Тогда, как следует из (5), DR-RQ -QF-e .(7) Если сбалансировать мост таким образом, чтобы при отсутствии растяжения тензодатчика R =R2 и R з = Rq , то из (6) получим Vo - Rq R2 - 1 Vex Rq + Rq +DR R2 + R2 2 + QF-e 4 + 2-QF-e или, окончательно, Vo - QF-e 1 + QF-e J нил ап rlda |
Среды: Smalltalk80 MicroCap Local bus Bios Pci 12С ML Микроконтроллеры: Atmel Intel Holtek AVR MSP430 Microchip Книги: Емкостный датчик 500 схем для радиолюбителей часть 2 (4) Структура компьютерных программ Автоматическая коммутация Кондиционирование и вентиляция Ошибки при монтаже Схемы звуковоспроизведения Дроссели для питания Блоки питания Детекторы перемещения Теория электропривода Адаптивное управление Измерение параметров Печатная плата pcad pcb Физика цвета Управлении софтверными проектами Математический аппарат Битовые строки Микроконтроллер nios Команды управления выполнением программы Перехода от ahdl к vhdl Холодный спай Усилители hi-fi Электронные часы Сердечники из распылённого железа Анализ алгоритмов 8-разрядные КМОП Классификация МПК История Устройства автоматики Системы и сети Частотность Справочник микросхем Вторичного электропитания Типы видеомониторов Радиобиблиотека Электронные системы Бесконтекстный язык Управление техническими системами Монтаж печатных плат Работа с коммуникациями Создание библиотечного компонента Нейрокомпьютерная техника Parser Пи-регулятор ч.1 ПИ-регулятор ч.2 Обработка списков Интегральные схемы Шина ISAВ Шина PCI Прикладная криптография Нетематическое: Взрывной автогидролиз Нечеткая логика Бытовые установки (укр) Автоматизация проектирования Сбор и защита Дискретная математика Kb радиостанция Энергетика Ретро: Прием в автомобиле Управление шаговым двигателем Магнитная запись Ремонт микроволновки Дискретные системы часть 2 | ||