На головну

Методи перетворення механічних величин в електричні.

  1.  A. Ставлення мінімально визначеного зміни сили стимулу до величини цього стимулу є величина постійна.
  2.  C. Для приведення у відповідність розмірності розкиду випадкової величини з розмірністю самої випадкової величини.
  3.  C. Випадкова величина, яка може приймати будь-які значення всередині деякого інтервалу.
  4.  Event-менеджмент - поняття, основні методи.
  5.  I група Організаційно-стимулюючі методи
  6.  I. Об'єкти, методи і завдання інженерної геології
  7.  I. ПРЕДМЕТ, МЕТОДИ І СТРУКТУРА ЮРИДИЧНОЇ ПСИХОЛОГІЇ

Випробування машин пов'язано з вимірюванням механічних величин - крутять моментів, зусиль, частот обертання, швидкостей, прискорень, переміщень і ін.

На даному етапі розвитку вимірювальної техніки механічні величини перетворюються в електричні сигнали, які в процесі випробувань записуються на фотографічну або магнітну стрічку. Перетворювач механічної величини в електричну - основний елемент вимірювального приладу. Вибір перетворювача орієнтується на вибір схеми підсилювального пристрою і блоку живлення. Параметри вимірювального пристрою залежать від можливостей перетворювача.

Перетворювачі поділяються на дві групи:

- Активні (генераторні);

- Пасивні (параметричні).

У перших вхідна величина перетворюється безпосередньо в електричний сигнал, у других - електричні параметри вимірюються в залежності від опорів, ємностей, частоти і ін.

До першої групи належать п'єзоелектричні і індукційні перетворювачі; до другої - ємнісні, індуктивні і ін.

На відміну від параметричних, що живляться від зовнішнього джерела живлення, активні перетворювачі під впливом вимірюваної величини самі генерують ЕРС. Якщо безпосередні перетворення вхідної величини в вихідну не вдаються, застосовуються проміжні перетворювачі (тензометричні), при яких під дією заміряли параметра деформується пружний елемент і тензодатчик, що призводить до зміни електричного опору. Перетворювач повинен задовольняти ряду наступних вимог:

1. мати достатню чутливість і задовільну стабільність;

2. допускати широкий діапазон змін вхідної величини;

3. узгоджуватися з вимірюваної апаратурою без помітного впливу на вимірювану величину.

Найбільш прості перетворювачі і датчики досить надійні і апробовані наступні:

- Реостатні перетворювачі - найбільш часто використовуються і є реостат, движок якого переміщається відповідно до зміни вимірюваної неелектричної величини.

Пересування движка виникає внаслідок впливу проміжного елемента (мембрана, поршень і ін.), То вхідний величиною може бути тиск і ін. Вихідний величиною реостатного перетворювача є активний опір, змінюється в залежності від переміщення движка лінійно або за деякою закономірності.

Реостатні перетворювачі виконують з текстоліту, стеклотекстолита, алюмінієвих сплавів з ізоляційною захистом. Каркаси мають вигляд плоскої або циліндричної пластини, кільця або сегмента. На каркас намотується обмотка з константановой або манганітовой дроту. Застосовуються також перетворювачі реохордного типу.

Недоліки реостатних перетворювачів в тому, що вони дискретні, крім реохордного типу, тому що зміни вимірюваної величини відповідає ступеневу зміна опору, рівний опору одного витка. Це викликає певну похибку при проведенні вимірювань. Загальна кількість витків перетворювачів приблизно 100-200.

Найбільш поширені схеми включення реостатних перетворювачів.

недоліком таких схем (а, б, в) є нелінійна залежність струму від переміщення движка. Ступінь нелінійності залежить від співвідношень внутрішніх опорів гальванометра Rг і додаткового опору Rд і опору перетворювача R. Лише при R прагне до нескінченності, наприклад, при використанні лампового вольтметра з великим вхідним опором або в потенціометричних схемах (б і в) зв'язок між вихідною напругою  і зміщенням  ставати лінійної.

Нелінійність мостових схем (г і д) незначна. Ці мостові схеми мають велику чутливість ніж (а, б, в).

тензорезистори - Вимірювальні перетворювачі, найбільш поширені при проведенні вимірювань в процесі випробувань.

Принцип їх роботи заснований на властивості матеріалів змінювати свій електричний опір під впливом прикладеної до них розтягує або стискає сили. Вони мають малі розміри і масу, можна вимірювати статичні і динамічні деформації. В даний час застосовуються для вимірювань дротові, фольгові і напівпровідникові тензорезистори.

дротові - Тензорезистори представляють собою частинку дроту, кінці якої або вона цілком закріплена за допомогою клею або епоксидної смоли на пружно деформованої деталі. Стиснення або розтягнення деталі разом з дротом змінюють їх довжину, поперечний переріз і питомий електричний опір дроту

;

 питомий електричний опір матеріалу дроту;

 початкова довжина ділянки дроту до деформації;

 площа поперечного перерізу дроту.

При розтягуванні дроту її опір змінюється на величину  і складе  . Відносне опір тензорезистора

 - Зміна довжини;

 - коефіцієнт Пуассона;

 - Зміна питомої електричного опору.

Пружна деформація характеризується постійною величиною, яка називається коефіцієнтом тензочутливості.

;  - Відносна деформація перетворювача.

Коефіцієнт k залежить від властивостей матеріалу тензорезистора і технології його виготовлення. На нього впливає якість підкладки і клею. Тензорезистори виготовляються константановой дроту діаметром 0,02 ... 0,03 мм.

рис.6 Конструкція дротяного тензорезистора.

1 плівкова або лакова основа;

2 спіраль, з дроту наклеєна на 1;

3 плівка - основа, наклеєна зверху.

В якості основи використовують бакелітовий лак, клей БФ-2 і спеціальні склади.

Резистори на плівці БФ-2 працюють в діапазоні температур-40 ... + 700С, а на бакелітовій лаку до +2000С.

Позначення тензорезисторов:

2ПКБ-5-50Х (Г) або 2ПКП-5-50

П виконаний з дроту;

К матеріал дроту - константан

Б - основа - паперова;

П - основа - плівкова;

5 розмір решітки (бази);

50 - номінальний опір решітки

Х - температура наклейки не більше 300С;

Г - температура наклейки не більше 1800С.

Коефіцієнт чутливості всіх резисторів дорівнює  , Номінальний робочий струм при наклейці на металеві деталі приблизно 30 мА і вказується в паспорті. Максимально допустимі відносні деформації 0,3%.

фольгові тензорезістори -

Фольгові тензорезистори мають грати зі смужок фольги прямокутного перетину, товщиною 4 ... 12 мкм, які наносять на лакову основу. У них вище площа контакту, тензоотдача і чутливість. Фольгові тензорезістори дають можливість виготовлення решіток складного профілю найбільш повно задовольняє умовам вимірювань.

Конструкції фольгових тензорезисторов:

а-2ФКПА; б-2ФКПД; в-2ФКПВ; г-2ФКРГ; д2ФКМВ; е-2ФКМГ

Букви в позначенні:

Ф - фольгова тензорешетка

К - константан

П - тип решітки прямокутний

Р - розетковий

М - мембранний

Межа вимірювання деформації 0,3%, температурний діапазон застосування датчиків від -40 до +70.

 




 Випробування ПСГЕТ. |  Значення випробувань нової техніки. |  Класифікація випробувань за видами. |  Ємнісні перетворювачі. |  Індуктивні перетворювачі. |  Реєструє і підсилювальна апаратура. |  Осцилографи. |  Підсилювачі. |  Методи вимірювання тягових зусиль. |  Методи вимірювання крутять моментів. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати