Главная  Измерения массы в промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 [ 116 ] 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207

База тензорезистора, т. е. длина петель тензорешетки / и ее ширина Ь, является одной из его характеристик.

Тензорезисторы приклеивают к упругому элементу различными .клеями из группы бакелито-фенольных и нитроцеллюлозных.

Изменение омического сопротивления тензорезисторов при деформации характеризуется тензочувствительностью 5, которая определяется формулой

М

где е=г= ,

- относительное изменение сопротивления;

- ртносительная деформация е, таким образом

Пример 24. Упругий элемент в виде кольца диаметром 80 мм нри максимальной нагрузке деформировался на 150 мкм; сопротивление одного плеча моста 7?=500Ом; тензочувствительность манганиновой проволоки 5 = 2. Найти изменение омического сопротивления Д/? тензодатчика.

5.Д/.;? 2.150 . 500 Ом. / 80000

Изменение сопротивления тензорезисторов объясняется двумя факторами: изменением его геометрических размеров и удельного сопротивления материала при деформации.

1 д- 2 т МЦ

где ц - коэффициент Пуассона, примерно равный 0,3;

Aq/q - относительное изменение удельного сопротивления. На рис. 224 приведена схема работы тензорезисторного датчика. В качестве примера взят датчик консольного типа, представляющий собой балку 2, защемленную одним концом с наклеенными на ее поверхностях (верхней и нижней) проволочными тензорезисторами /, имеющими сопротивления R\, R2, R3, Я4, включенными в мостовую схему (см. рис. 222). Под действием измеряемого усилия Р балка с наклеенными на ней тензорезисторами деформируется, что вызывает изменения их сопротивлений. Причем сопротивление решеток Ri и R увеличивается (растяжение), а сопротивление решеток R2 и R4 уменьшается (сжатие). Таким образом, при действии нагрузки создается разбаланс моста и на выходе возникает напряжение, пропорциональное приложенной нагрузке.

Число тензорезисторных датчиков, необходимое для обеспечения заданной точности взвешивания, зависит от конструкции всей



весовой системы. Иногда возможно ограничиться одним-двумя датчиками, но чаще их требуется больше. Например, в крановых весах может быть установлено четыре и восемь упругих элементов, а в платформенных - до 16 элементов, по четыре на каждый угол платформы. В тех случаях, когда весовой упругий элемент работает только на растяжение, возможна установка только одного тензорезисторного датчика. При конструировании весов необходимо учитывать случайные перегрузки и рассчитывать тензорезисторные датчики с определенным запасом прочности во избежание поломки этих чувствительных элементов. Вместе с тем следует иметь


Рис. 224. Схема работы тензорезисторного датчика

в виду, что тензорезисторные датчики, как и вообще большинство измерительных элементов, лучше всего работают при нагрузке, близкой к максимальной расчетной, так как возможные ошибки при этом минимальны.

Б большинстве случаев в весоизмерительных устройствах применяют одностержневые датчики, рассчитанные на нагрузки от 1 до 3 тс, четырехстержневые - на нагрузки от 5 до 100 тс; имеются датчики консольного типа, рассчитанные на нагрузки от 10 до 1000 кГ.

Для правильной работы весов весьма важен характер приложения нагрузки строго в направлении оси датчика (стержневые) или перпендикулярно к ней (консольные). Во избежание боковых составляющих применяют подвижные (самоцентрирующиеся) опоры. Недостаток таких опор заключается в том, что со временем эффективность их работы уменьшается. Это может быть объяснено воздействием окружающей среды на опорные поверхности, их коррозией и деформацией (при роликовых, сферических опорах). В настоящее время все большее распространение получают гибкие (упругие) опоры, сохраняющие свои характеристики в течение долгого времени.



§ 89. Вторичная аппаратура

Для измерения сигнала, получаемого с измерительной мосто--вой схемы, в состав которой входят тензорезисторы, а также для его усиления и преобразования используют различного рода измерительные устройства. В настоящее время имеется очень много типов вторичных тензометрических приборов для весов - шкалы этих приборов градуированы в единицах массы.

Одна из схем указательного прибора для весов приведена на рис. 225. Все элементы схемы прибора смонтированы


Рис. 225. Вторичный прибор: о - блок-схема; б - полная компенсационная схема

на клише, закрепленном на петлях в металлическом корпусе. Для удобства эксплуатации прибора передняя крышка корпуса сделана открывающейся. Для защиты циферблата со шкалой, градуированной в единицах массы, от повреждений окно в крышке закрыто плексигласом. В нижней части крышки имеются углубления, открывающие доступ к органам управления прибором. На стенке прибора размещен штеккер для подключения кабеля от первичного прибора тензорезисторного типа.

Параллельно мосту датчика 2 (рис. 225, а) [подключен мост установки нуля /.(Измерительная диагональ моста датчика подключена к первичной обмотке входного трансформатора 7 (рис. 225, б) усилителя 3. На эту же обмотку подается компенсационный ток от цепи реохорда 4. На выходе усилителя 3 включена управляющая обмотка двигателя 6, приводящего в движение ползунок реохорда 4.

Полная компенсационная схема приведена на рис. 225, б. Мосты датчиков 2 и установки нуля 1, включенные параллельно, питаются напряжением 5 В от обмотки силового трансформатора 5. От



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 [ 116 ] 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов