5. Методика расчета мостовой схемы с тензодатчиками

Расчет мостовой схемы с тензодатчиками выполняется на основе следующих исходных данных: максимальное усилие F; чувствительность S_д; сопротивление датчика S_д; сопротивление измерительного прибора, или входное сопротивление усилителя, R_пр; допустимый ток элементов схемы l; размеры испытуемой детали и модуль упругости Е ее материала.

Эскиз крепления тензодатчика на консольной балке шириной b и толщиной h показан на рис. 7.

Расчет выполняется в такой последовательности:

1. Прогиб балки под действием силы F, приложенной на расстоянии L от места закрепления

(15)

Рис. 7. Крепление тензодатчика на консольной балке

где J — осевой момент инерции;

2. Относительное удлинение балки

(16)

3. Относительное изменение сопротивления датчика

(17)

4. Общая чувствительность измерения

(18)

где — используемая шкала прибора. Желательно использовать всю шкалу прибора, что позволит полностью реализовать точность измерительного прибора.

5. Необходимая чувствительность мостовой схемы: для схемы с двумя датчиками

(19 а)

для схемы с четырьмя датчиками

(19 б)

где S_пр — чувствительность измерительного прибора.

6. Затем по методике, находим функцию коэффициентов т, п, q, которые выражают соотношение сопротивлений плеч моста и измерительного прибора:

(20)

7. Определяем коэффициенты q и т: ; т = 1 (для двух датчиков).

8. Необходимое значение коэффициента п находим по номограмме, построенной для полученных значений q и т. Полученное значение чувствительности сопоставляется с формулой (20), и решается вопрос об использовании всей шкалы прибора.

Значение коэффициента п не должно превышать определенного предела, при котором ток не превышает допустимого значения при напряжении питания мостовой схемы U.

9. При измерении динамических деформаций частота питания должна быть в 5—10 раз выше частоты измеряемой деформации. При измерении деформаций частотой более 1 кГц мост обычно питают постоянным током.

10. Если невозможно обеспечить требуемую точность измерения, то применяют методы тарировки (градуировки) измерительного прибора по образцовому прибору.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ДАТЧИКИ