Если полоску проводящего металла растянуть, то она станет тоньше и длиннее, что приведет к увеличению сопротивления между ее концами. И наоборот, если такую полоску поместить под тяжелый предмет, то она станет шире и короче, а сопротивление ее уменьшится. Если эти усилия останутся в рамках предела упругости металлической полоски деформация обратима , то ее можно использовать для измерения физической силы. По изменению сопротивления полоски можно вычислить степень деформации, которая будет пропорциональна силе, приложенной к конструкции. Описанное устройство называется тензометрическим датчиком, или просто тензодатчиком. Тензодатчики чаще всего используются в научных исследованиях машиностроения для измерения деформаций, произведенных различными механизмами. Тестирование элементов конструкции самолетов является одной из областей их применения. Небольшие тензометрические полоски приклеиваются к конструктивным элементам, местам соединений и другим важным компонентам планера для измерения деформаций, созданных динамическими силами. Большинство тензодатчиков своими размерами не превышают почтовой марки, и выглядят примерно так: В качестве альтернативного материала для проводников тензодатчика зачастую используют тонкие полоски металлической пленки, нанесенные на непроводящую подложку. Последняя форма тензодатчика представлена на предыдущей иллюстрации. Тензодатчики обычно приклеиваются к более крупной конструкции, находящейся под воздействием определенной силы испытательному образцу. Сопротивление тензодатчиков в состоянии спокойствия обычно находится в пределах от 30 Ом до 3 кОм. Под воздействием максимальной физической силы, с учетом ограничений, накладываемых пределами упругости материалов тензодатчика и испытательного образца, это сопротивление может измениться только на доли процента. Отсюда можно сделать вывод, что нам придется измерять очень малые изменения сопротивления с высокой точностью. Для этой цели как нельзя лучше подойдет мостовая схема. В этой схеме, как правило, сопротивление резистора R 2 устанавливается равным сопротивлению тензодатчика в спокойном состоянии. Сопротивления резисторов R 1 и R 3 так же подбираются равными друг другу. Таким образом, если к тензодатчику не приложено никакой силы, мост будет симметрично сбалансирован и вольтметр покажет напряжение 0 вольт. Как только мы сожмем или растянем тензодатчик, сопротивление его соответственно увеличится или уменьшится, произойдет разбалансировка моста и вольтметр покажет нам некоторое напряжение. Так как расстояние между тензодатчиком и тремя другими резисторами мостовой схемы могут быть значительными, сопротивление проводов может оказать существенное влияние на работу схемы. Чтобы проиллюстрировать эффект сопротивления проводов , мы покажем ту же самую схему , но добавим в нее два последовательных с тензодатчиком резистора, которые обозначат провода: Сопротивление тензодатчика R тензодатчика в данной схеме не является единственным измеряемым сопротивлением: Этот фактор может привести к неверной интерпретации силы, примененной к датчику. Несмотря на то, что данный эффект невозможно устранить полностью, его можно значительно минимизировать путем добавления третьего провода, соединяющего правую сторону вольтметра с верхним выводом тензодатчика: Поскольку в третьем проводе ток фактически отсутствует из-за высокого внутреннего сопротивления вольтметра , его сопротивление не вызовет сколько нибудь значимого падения напряжения. Можно сказать, что мы "обошли" сопротивление верхнего провода R провода1 путем подключения вольтметра непосредственно к верхнему выводу тензодатчика. В данном случае у нас остается только паразитное сопротивление нижнего провода. Это, конечно, не идеальное решение проблемы, но все же оно лучше, чем предыдущая схема. Существует еще один, гораздо более эффективный, способ борьбы с паразитными сопротивлениями, который, к тому же, помогает смягчить другой вид погрешности - изменение сопротивления при изменении температуры. Последняя особенность в той или иной мере характерна для всех проводников. Решить обе эти проблемы можно путем использования компенсационного тензодатчика не подвергается воздействию физической силы вместо резистора R 2, который наклеивается на образец из такого же материала, что и испытуемый, и размещается рядом с ним. Теперь изменение температуры вызовет одинаковое изменение сопротивления обоих тензодатчиков, сохраняя тем самым баланс мостовой схемы: В данной схеме резисторы R 1 и R 3 имеют одинаковые значения сопротивления, а тензодатчики идентичны друг другу. При отсутствии приложенной силы , мост находится в идеально сбалансированном состоянии и вольтметр показывает 0 вольт. Оба датчика соединены с одинаковыми образцами испытуемого материала , но только один из них подвергается физическим нагрузкам активный датчик. Другой датчик изолирован от всех механических воздействий, и действует только как устройство температурной компенсации компенсационный датчик. Если температура окружающей среды изменится, то сопротивления обоих тензодатчиков изменятся на одинаковый процент, в результате чего баланс мостовой схемы сохранится. Повлиять на балансировку моста в этом случае может только изменение сопротивления активного тензодатчика в результате воздействия на него физической силы. Провода, соединяющие оба тензодатчика с мостом, тоже не будут влиять на точность схемы, потому что они имеют примерно одинаковую длину, и их паразитные сопротивления компенсируют друг друга: Несмотря на то, что в данной схеме имеется два тензодатчика, только один из них реагирует на приложенную физическую силу. Давайте исправим такое положение дел, и расположим верхний тензодатчик таким образом, чтобы на него воздействовала сила противоположная той, которая воздействует на нижний датчик то есть когда верхний датчик сжат, нижний будет растянут, и наоборот. В этом случае мост будет более чутко реагировать на приложенную силу: На следующей иллюстрации показан пример того, как два тензодатчика могут быть связаны с испытательной конструкцией: При отсутствии приложенной силы тензодатчики имеют одинаковое сопротивление, и мост находится в сбалансированном состоянии. Если к свободному концу испытательной конструкции приложить силу, то она прогнется вниз, растянув при этом тензодатчик 1 и сжав тензодатчик 2: Для еще большей чувствительности, в мостовую схему можно включить четыре активных тензодатчика: Несмотря на то, что мостовые схемы с двумя и четырьмя активными тензодатчиками обладают большей чувствительностью в сравнении со схемой с одним датчиком, зачастую бывают такие ситуации, в которых на испытуемой конструкции невозможно разместить все датчики. В таких случаях не остается другого выбора, как использовать только один тензодатчик. И все же, когда имеется возможность, то лучше использовать схему с четырьмя датчиками. Делать это нужно не только потому, что такая схема обладает большей чувствительностью, но и потому, что она более линейная. Если в схемах с одним и двумя активными датчиками сигнал приблизительно пропорционален приложенной силе, то в мостовой схеме с четырьмя тензодатчиками он прямопропорционален этой силе. Все еще нет аккаунта? Главная Схемы Схемы Статьи Каталог файлов Ссылки Карта сайта Уроки начинающим Часть1 - Постоянный ток Часть2 - Переменный ток Видеоуроки Блоги Общение Форум Сообщество Search Искать Тензодатчики Если полоску проводящего металла растянуть, то она станет тоньше и длиннее, что приведет к увеличению сопротивления между ее концами.
Свет в конце тоннеля 1974
Приказо списании основных средств бюджетного учреждения
Принцип работы тензодатчика веса и давления
Гексорал раствор для полоскания состав
Новости выкса рф сегодня
Приведены в таблице 9 таблица
Цветная металлургия презентация
Мфо снимает деньги с карты
Угловой столсвоими руками фото
Скачать игру русски майнкрафт 1.5 2 торрентом
Ремонт мопеда альфа своими руками
Способы сделать подвеску соренто 2011 комфортнее мягче
Тензометрический датчик
Детский комбинезон спицами до года схема
Сколько платятза 1 просмотрна youtube
Сколько выводится кофеин из организма кормящей матери
Пионерская пилотка и галстук
Клиника здоровье прейскурант
Принцип работы тензодатчика веса и давления
Сочинение по истории 1964 1982
Написать характеристику мужу
Сколько видов писек
Решить проблему и построить