7.1 Проволочный датчик сопротивления

Принцип действия проволочных датчиков основан на том, что при растяжении проволоки увеличивается ее омическое сопротивление. Значит, вместо замера ее удлинения, можно производить замер изменения омического сопротивления проволоки.

Рисунок 11 - Схема проволочного датчика сопротивления

1 – несколько петель проволоки

2 – пластмассовая или бумажная пленка

5 – медные выводы

- база датчика (длина петли)

7.2 Регистрирующие устройство

Изменение сопротивления датчика при деформации датчика составляет очень малую величину. Для измерения малых изменений сопротивления рабочий датчик R_A включается в мостовую схему, как показано на рисунке 12.

Три другие плеча (R_К, R₃, R₄) должны иметь сопротивление того же порядка, что и R_A. Питание подается на диагональ АС. Из курса электротехники известно, что

если выполняется соотношение между сопротивлениями моста , то ток через гальванометр не идет (мост сбалансирован). Для балансировки моста между сопротивлениями устанавливается чувствительный реостат-реохорд. При небольших изменениях сопротивления датчика R_A через гальванометр пойдет ток, причем сила тока пропорциональна изменению сопротивления.

Измерения при помощи моста производятся двумя методами: методом непосредственного измерения и методом нулевого измерения.

В обоих случаях в начале опыта (в исходном положении) при помощи реохорда мост балансируется (стрелка гальванометра устанавливается на нуле).

7.3 Виды тензодатчиков (рисунок 13)

1) Бумажные тензодатчики (проволочные на бумажной основе)

Недостаток: чувствительность к поперечным деформациям, невозможность изготовления малобазного датчика.

2) Фольговые одиночные тензодатчики.

Достоинства: высокая точность, не чувствительность к поперечным деформациям, независимо от базы.

3) Фольговые розетки: двойные ( ), тройные( ).

4) Цепочки фольговых тензодатчиков до 10 штук.

5) Высокотемпературные тензодатчики на металлической основе.

Рисунок 13 – Типы тензодатчиков:

а) Проволочный тензодатчик;

б) Фольговые розетки: двойные ( )

в) тройные ( )

г) тройные ( )

д) Цепочки фольговых тензодатчиков

а)	б)
в)	Рисунок 14 – Измерительные приборы а) ЦТМ-5; б) ИДЦ-1; в) ИДТЦ-1

7.4 Типы клеев

Используют следующие клеи:

1) медицинский (клей холодного твердения циакрин – ЭО, рабочий диапазон температур от минус до плюс );

2) высокотемпературный клей ВС – 350 ( от минус до плюс )

7.5 Измерительные приборы (рисунок 14)

• ЦТМ-5 (цифровой тензометрический мост на 100 каналов).

Цена деления с=5 е.о.д. (единиц относительных деформаций).

Для стали

• ИДЦ-1 (измеритель деформаций цифровой на 10 каналов). Цена деления

_{с=10 е.о.д.}

_{Δσ = Е × С × ΔА = 2×106 кг/см2 × 10·10-6 ед × ΔА=20 кг/см2 × ΔА}

• ИДТЦ-1

Измеритель деформации тензометрический цифровой ИДТЦ-01 (далее прибор) применяется для измерения деформаций при статическом нагружении и используется в составе универсальных стендов СМ-1, СМ-2 при выполнении практикумов по дисциплинам «Сопротивление материалов», «Строительная механика», «Техническая механика» в высших и средних профессиональных учебных заведениях машиностроительного и приборостроительного профиля и предназначен для работы при температурах от +10 до +35°С, относительной влажности воздуха до 80 % при 25°С.

Электрическая схема соединений тензорезисторов на объекте измерений - полумост.
Напряжение питания полумоста, В	9±0,2
Количество измерительных каналов	11
Потребляемая мощность, , не более	10
Электропитание прибора от сети переменного тока:
напряжение, В	220±22
частота, Гц	50±0,4
Габаритные размеры, мм, не более:
длина	260
ширина	230
высота	85
Масса, кг, не более	2,5

Приложение

Таблица 6 - Спецификация фольговых тензодатчиков производства киевского завода весовых

и дозировочных автоматов «ВЕДА»

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
0,5	100	5.0	1.36	3.2
1	100	6.0	1.52	4.7
1	200	6.0	1.96	4.7
3	100	8.3	2.9	4.7
3	200	8.3	2.5	4.7
3	400	8.3	2.9	4.7
5	100	11.8	3.56	6.3
5	200	11.8	2.2	5.9
10	400	11.8	3.0	5.9
10	100	18.5	2.8	7.5
10	200	18.5	3.3	8.1
15	100	18.5	2.52	8.1
15	200	24.0	3.2	4.7
15	400	24.0	2.8	5.9
20	100	29.5	3.28	5.9
20	200	29.5	2.66	4.7
20	400	29.5	2.74	4.7

КФ4П1 , КФ5П1 (одиночные ТД)

КФ4П3

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	100	9.0	0.23	4.7
5	100	13.0	0.26	4.7

КФ4П4

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	100	11.0	2.18	4.7
3	200	11.0	1.09	4.7
5	100	16.0	3.8	6.5
5	200	16.0	3.0	5.9
10	100	27.0	3.2	7.5
10	200	27.0	5.4	9.1

КФ4Р1, КФ5Р1 (розетки 90°)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	200	14.3	-	7.3
3	400	14.4	-	7.3
5	200	22.1	-	9.5
5	400	22.1	-	10.0
10	200	34.0	-	14.6
10	400	34.0	-	14.6

К

база

Ф4П2, КФ5П2

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	200	10.0	-	7.4
3	400	10.0	-	7.4
5	200	13.5	-	10.0
5	400	13.5	-	10.0

КФ5Ц2 (цепочки ТД)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
1	100	30.0	-	9.0
3	100	60.0	-	12.0

КФ5Ц1 (цепочки ТД)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
1	100	30.0	112	9.0
3	100	60.0	2.02	12.0

КФ4Р2, КФ5Р2

КФ5Р3 (розетки 90+45°)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	100	22.0	2.28	22.0
5	200	22.0	2.4	22.0

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	200	11.2	-	10.0
3	400	11.2	-	10.0
5	200	17.5	-	12.7
5	400	17.5	-	12.7
10	200	20.5	-	19.0
10	400	20.5	-	19.0

Обозначения

l – длина подложки

b – ширина подложки

c – ширина чувствительного элемента

К

база

продолжение табл. 6

Ф5Р4 (розетки 120°)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
5	100	12.0	-	12.0
10	200	17.0	-	17.0
15	200	23.0	-	23.0

КФ5Ц4

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	100	60.0	-	9.0

КФ5Ц3 (цепочки ТД)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
1	100	30.0	-	2.0
3	100	60.0	-	12.0

КФ5М (мембранные)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
5	100	7.5	-	7.5
5	200	7.5	-	7.5
10	200	12.0	-	12.0
15	200	17.0	-	17.0
15	400	17.0	-	17.0
20	200	22.0	-	22.0
20	400	22.0	-	22.0

база

база

КФ5Р5 (розетки 120°)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
5	100	12.0	-	12.0
10	200	17.0	-	17.0
15	200	23.0	-	23.0

КФ5М1 (мембранные)

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	100	5.5	-	5.5
5	200	7.5	-	7.5

КФ5Р6

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
3	100	13.5	1.1	13.5
5	100	20.0	1.6	20.0

КФ5Р7

база	R	l	c	b
мм	Ом	мм	мм	мм
2	400	10.5	4.94	6.6
3	400	19.0	3.36	5.0

Обозначения при заказе

1- модификация; 2 - база; 3 - номинальное сопротивление; 4 - группа показателей; 5 - коэффициент линейного расширения материала. Дополнительно необхоходимо указать желаемую марку клея.

Параметры тензорезисторов

1. Предельное отклонение сопротивления %.

2. Максимальная измеряемая деформация

3. Чувствительность

4. Максимальный ток питания:

для баз

для баз

5. Температурный диапазон работы от минус до плюс

6. Интервал термокомпенсации от плюс до плюс .

Характеристики клеев

с правом выбора

1. Циакрин – ЭО цианокриловый быстросхватывающийся холодного отверждения. Склеивает металлы и непористые материалы: температурный диапазон работы от минус до плюс .

2. ВС-350, однокомпонентный фенольный горячего отверждения. Склеевает практически все металлы. Температурный диапазон работы от минус до плюс .

Материал для подложки

тензорезисторов

КФ4- полиамидоимидная смола

КФ5- термостойкая бумага, пропитанная фенольным клеем ВС-350.

Термокомпенсация для материалов

сталь -

медь -

алюминий - .