61. Как работает тензометрический мост?

Измерительные схемы являются входной частью электрической цепи измерительных и регистрирующих приборов. Наиболее распространенными измерительными схемами являются компенсационные, дифференциальные и мостовые. Мостовые измерительные схемы (мост Уитстона) являются наиболее распространенными для измерения относительно малых электрических величин. Они позволяют определять изменение активного сопротивления R тензорезистора, по которому можно судить об изменении неэлектрических величин.

Кoмпенсационный тензорезистор аналогичен активному и наклеен на недеформируемый образец, который изготовлен из того же материала, что и исследуемая конструкция.

Рис.2. Упрощенная схема тензометрического моста: Rа - активный тензорезистор; Rк - компенсационный тензорезистор; R - внутреннее сопротивление плеч моста; Rр - реохорд; Г - гальванометр; ИП - источник питания.

62. Для чего предназначен компенсационный тензорезистор?

Мостовые измерительные схемы (мост Уитстона) являются наиболее распространенными для измерения относительно малых электрических величин. Они позволяют определять изменение активного сопротивления R тензорезистора, по которому можно судить об изменении неэлектрических величин.

Кoмпенсационный тензорезистор аналогичен активному и наклеен на недеформируемый образец, который изготовлен из того же материала, что и исследуемая конструкция.

Рис.2. Упрощенная схема тензометрического моста: Rа - активный тензорезистор; Rк - компенсационный тензорезистор; R - внутреннее сопротивление плеч моста; Rр - реохорд; Г - гальванометр; ИП - источник питания.

63. Почему тарировка тензорезисторов проводится на консоли равного сопротивления?

В настоящей работе применена консольная тарировочная балка, выполненная конструктивно как балка равного сопротивления.

При определении коэффициента тензочувствительности тензорезисторы наклеиваются на консоль балки равного сопротивления (рис. 3).

В этом случае относительная деформация внешних крайних волокон балки определяется по формуле:

(4)

где f- прогиб балки, h- толщина балки, L0 - длина рабочей зоны балки,

Е = 2,1·10 5 МПа.

Использование тарировочной балки дает возможность задавать относительные деформации Δε и напряжения Δσ, которые зависят только лишь от величины внешней нагрузки. Все это позволяет выполнять практическое определение коэффициента тензочувствительности К, и тарировочных коэффициентов всей системы измерения соответственно по деформациям Кε и по напряжениям Кσ.

Для определения цены деления градуировочная балка загружается и разгружается равными ступенями нагрузки (∆Р). На каждой ступени приложения нагрузки осуществляется балансировка моста установки, снимаются отсчеты (с) и определяются их приращения (∆с).

От приложения нагрузки одной ступени в балке возникает изгибающий момент (∆M=∆Р·L0), который, в свою очередь, вызывает изменение напряжения в крайних волокнах на величину и изменение относительной деформации на . Показание тензометрической установки при этом изменяется на величину ∆с. Если сумму приращений напряжений или относительных деформаций поделить на сумму приращений показаний установки, то результат и будет выражать цену деления шкалы установки соответственно в напряжениях или относительных деформациях:

и

Момент сопротивления прямоугольного поперечного сечения Wx = bxh2/6 ≠ const при Lx= L0 W0 = b0 h2/6 Изгибающий момент M0 = PL0 Напряжения крайних волокон при Lx= L0

Рис. 3. Схема балки равного сопротивления