Метрология Лабораторная работа №7

Федеральное агентство по образованию РФ

Томский государственный университет систем

управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

ПРЭ

Отчет по лабораторной работе №7

по дисциплине «Метрология»

Исследование тензометрических измерительных

преобразователей (тензодатчиков).

Выполнили:

студенты группы 369-2

__________Келембет А.С.

Преподаватель:

_________Отчалко

«___»__________2011г

Томск 2011г.

Цель работы:

Исследование основных характеристик наклеиваемых тензометрических датчиков и измерительной установки на их основе для измерения механических усилий и деформаций.

2 Результаты работы и их анализ:

2.1 Расчет данных при включении первого тензодатчика.

Определяем точное значение сопротивления тензодатчика из условия баланса моста:

Без нагрузки:

;

С нагрузкой Р = 2 кг:

;

С нагрузкой Р = 4.2 кг:

;

Определяем относительное приращение сопротивления тензорезистора:

При нагрузке 2 кг:

;

При нагрузке 4.2 кг:

;

Производим тарировку измерительной установки по усилию и деформации. Для этого снимаем зависимости показаний индикатора от величины Р нагрузки на балкуи деформации балки. Данные заносим в таблицу 2.1.1

Таблица 2.1.1

Нагрузка Р, кг	Показания индикатора		l, см
	нагрузка, μА	разгрузка, μА
0	0	0	0
0,5	10	20	0.00303
1	30	35	0.00607
1,5	45	50	0.00911
2	60	70	0.01215
2,5	75	85	0.01518
3	90	100	0.01822
3,5	110	120	0.02126
4,2	140	130	0.02551

Пример расчета абсолютной линейной деформации поверхности балки l в точке измерения:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Найдем относительную длину проводника:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Определяем коэффициент тензочувствительности датчика:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

рис. (2.1.1) График зависимости показаний индикатора от величины нагрузки для первого датчика.

рис. (2.1.2) График зависимости показаний индикатора от величины деформации балки для первого датчика.

Расчет чувствительности измерительной установки к усилию:

При нагрузке 0 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Расчет чувствительности измерительной установки к деформации:

При нагрузке 0 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; .

2.2 Расчет данных при включении второго тензодатчика.

Определяем точное значение сопротивления второго тензодатчика из условия баланса моста:

Без нагрузки:

;

С нагрузкой Р = 2 кг:

;

С нагрузкой Р = 4.2 кг:

;

Определяем относительное приращение сопротивления тензоризистора:

При нагрузке 2 кг:

;

При нагрузке 4.2 кг:

;

Производим тарировку измерительной установки по усилию и деформации. Для этого снимаем зависимости показаний индикатора от величины Р нагрузки на балкуи деформации балки. Данные заносим в таблицу 2.2.1:

Таблица 2.2.1

Нагрузка Р, кг	Показания индикатора		l, см
	нагрузка, μА	разгрузка, μА
0	0	0	0
0,5	25	40	0.00303
1	40	55	0.00607
1,5	60	75	0.00911
2	80	100	0.01215
2,5	100	120	0.01518
3	120	140	0.01822
3,5	145	165	0.02126
4,2	170	170	0.02551

Абсолютная линейная деформация поверхности балки l в точке измерения:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Относительная длина проводника:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Определяем коэффициент тензочувствительности датчика:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

рис. (2.2.1) График зависимости показаний индикатора от величины нагрузки для второго датчика.

рис. (2.2.2) График зависимости показаний индикатора от величины деформации балки для второго датчика.

Расчет чувствительности измерительной установки к усилию:

При нагрузке 0 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Расчет чувствительности измерительной установки к деформации:

При нагрузке 0 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; .

2.3 Расчет данных при включении двух тензодатчиков:

Определяем точное значение сопротивления обоих тензодатчиков из условия баланса моста:

Без нагрузки:

;

С нагрузкой Р = 2 кг:

;

С нагрузкой Р = 4.2 кг:

;

Определяем относительное приращение сопротивления тензоризистора:

При нагрузке 2 кг:

;

При нагрузке 4.2 кг:

;

Производим тарировку измерительной установки по усилию и деформации. Для этого снимаем зависимости показаний индикатора от величины Р нагрузки на балкуи деформации балки. Данные заносим в таблицу 2.3.1:

Таблица 2.3.1

Нагрузка Р, кг	Показания индикатора		l, см
	нагрузка, μА	разгрузка, μА
0	0	0	0
0,5	40	45	0.00303
1	60	80	0.00607
1,5	95	115	0.00911
2	120	150	0.01215
2,5	160	185	0.01518
3	190	220	0.01822
3,5	220	260	0.02126
4,2	295	300	0.02551

Абсолютная линейная деформация поверхности балки l в точке измерения:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Относительная длина проводника:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Определяем коэффициент тензочувствительности датчика:

При нагрузке 2 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

рис. (2.3.1) График зависимости показаний индикатора от величины нагрузки для второго датчика.

рис. (2.3.2) График зависимости показаний индикатора от величины деформации балки для второго датчика.

Расчет чувствительности измерительной установки к усилию:

При нагрузке 0 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; ;

Расчет чувствительности измерительной установки к деформации:

При нагрузке 0 кг: При нагрузке 4,2 кг:

; .

Вывод:

В данной лабораторной работе были определены коэффициенты тензочувствительности и чувствительности измерительной установки к усилию и деформации для двух датчиков по отдельности и их дифференциального включения. Из результатов видно, что чувствительность установки значительно возрастает при дифференциальном включении датчиков.