Изучение тензометрическиого пп перемещения

1. Цель работы

Целью работы является изучение принципа действия тензометрического преобразователя и получение его номинальной статической характеристики.

2. При выполнении лабораторной работы студент должен:

Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.

Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда.

3. Общие положения

В промышленности широко применяются различные весы, дозаторы, уровнемеры, манометры и т.д., основой работы которых служит тензопреобразование – изменение электрического сопротивления проводников и полупроводников при растяжении и сжатии их в пределах упругих деформаций.

Для измерения малых перемещений, усилий и деформаций применяют наклеиваемые проводниковые (проволочные и фольговые), полупроводниковые и пленочные тензопреобразователи.

Проводниковые тензопреобразователи изготавливают из высокоомного сплава (константана, нихрома, манганина, висмута). При этом проволочные чувствительные элементы (ЧЭ) тензопреопреобразователей (рис. 6а) наклеивают с двух сторон на бумажные подложки 1, защищая их от повреждений и одновременно делая разгрузочную петлю. К концам проволоки 2 ЧЭ пайкой или сваркой присоединяют выводы 3 из медной проволоки. Длина полученного таким образом тензопреобразователя составляет L=5…25 мм, при толщине проволоки d=0,01…0,05 мм и номинальном сопротивлении R_П=20…500 Ом.

а) б)

Рис. 6. Проводниковые тензопреобразователи

а) – проволочные; б) – фольговые

Конструкция фольговых тензопреобразователей (рис. 6б) аналогична описанной, но размеры здесь меньше, и на выходе – маломощный сигнал (низкое сопротивление R_Ф50 Ом). Это приводит к необходимости использования высокоточных вторичных приборов при работе с фольговыми ПП. ЧЭ таких тензопреобразователей с двух сторон обычно защищены лаковой подложкой. Толщина фольги составляет 0,01…0,02 мм.

Защищенные подложкой проводниковые тензопреобразователи наклеивают на деформируемую деталь (измерительную балку), образуя таким образом тензодатчик.

Тензопреобразователи включают по мостовой схеме в одно, два или четыре плеча. При этом в два противоположных плеча включают проебразователи, реагирующие на одну и ту же деформацию, а в два других плеча – реагирующие на ту же деформацию, но противоположного знака.

Мост с двумя и четырьмя тензопреобразователями имеет чувствитель-ность, соответственно в 2 и 4 раза больше, чем мост с одним тензопреобразо-вателем.

4. Контрольные вопросы

4.1 Принцип действия и конструкции тензопреобразователей?

4.2 Конструкция тензодатчиков?

4.3 Какой выходной сигнал имеет тензопреобразователь?

4.4 Характеристики проволочных и фольговых тензопреобразователей?

5. Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд изображен на рис. 7. Тензодатчик включает в свой состав измерительную балку 1 с наклеенным проволочным тензопреобразователем 2. Один конец балки неподвижно закреплен, а второй перемещается под действием тяги 3, приводимой в действие вращением винта-задатчика 4. Перемещение конца балки измеряется микрометром 5. Концы тензопреобразователя при этом выведены на клеммник 6, к которому подключают цифровой омметр 7 для измерения выходного сигнала тензопреобразователя. Для обеспечения прогиба балки предусмотрена опора 8.

Рис. 7. Стенд для проверки НСХ тензопреобразователя перемещения