1.3 Принцип работы тензорезистора.

Из закона Гука, напряжение:

где, E – модуль упругости, – относительная деформация.

Сопротивление проводника рассчитывается по формуле:

где: – удельное сопротивление, – длина,S- поперечное сечение.

Величина чувствительности:

В рабочей зоне тензоризистора его сопротивление изменяется на очень малую величину.

Как известно, температура достаточно сильно влияет на удельную проводимость всех материалов, это в полной мере касается и материалов, из которых изготовлен тензодатчик.

Для компенсации изменения проводимости в зависимости от температуры применяется схема подключения, по типу резисторного моста, когда один из тензорезисторов не установлен на модели, а находится от неё на небольшом расстоянии, что позволяет учесть изменение температуры окружающей среды.

1)

2)

1.4. Устройство тарировочного стенда.

1 — тензодатчики;

2 — балка;

3 — червячный механизм;

4 — индикатор часового типа;

5 — опоры, передающие нагрузку с червячного механизма;

6 — опоры;

7 — станина.

Состав тарировочного стенда:

- ЭВМ - предназначена для получения результатов от измерительной системы, их записи и дальнейшей обработке;

- Распаячная коробка - служит для согласования подключения тензорезисторов к измертельному оборудованию, а также для установки элементов термокомпенсации.;

- Измерительное оборудование - предназначено для измерения и преобразования сигналов с датчиков - из аналоговой в цифровую.;

- Комплект датчиков (тензорезисторов) - предназначен для преобразования измерительной величины (механического напряжения) в параметры электрической цепи.

Параметры балки были сняты с модели путем измерения штангенциркулем и линейкой и имеют следующие значения: a=0,03м; b=0.006м; l=0.365м (см рисунок 1.2.)

рис. 1.2.

1.5. Расчет коэффициента k

Расчетная схема:

Коэффициент k устанавливает зависимость между перемещением и напряжением:

1.6. Определение тарировочного коэффициента

Расчет для группы №5

Балке последовательно передавались перемещения 0.5, 1(мм) на нагрузку и разгрузку. Результаты, снятые с ЭВМ приведены в таблице:

Перемещение, мм
0	-37	43
0,5	2830	-2828
1	5543	-5532
0,5	2822	-2838
0	46	-30

Далее определяется зависимость напряжения для каждого перемещения от полученных параметров:

0,0005	0,001	0,0005
2830	5543	2822
-2828	-5532	-2838
2,31·		2,31·

Из полученных значений находим среднее:

Вычислив значения К для всех групп, выбираем из средний результат:

2. Эксперимент

2.1. Принцип работы стенда

Испытательный стенд состоит из нижней (1) и верхней (6) рам, двух опорных плит (2), двух тумб (5), установленных на верхней раме, и двух нагрузочных устройств (3) рычажного типа, смонтированных на тумбах, с соотношением плеч каждого рычага 1:40. Нагружение модели (9) осуществляется подвешиванием грузов (4) на штангу рычага. Вес каждого груза - 20 Н, а максимальное количество грузов, подвешиваемых на одну штангу - 10. Таким образом, нагрузка на модель может меняться ступенчато. Для крепления индикаторов перемещения на верхней и нижней рамах стенда имеются кронштейны (8) с зажимами.