Метрология Лабораторная работа №7
.docФедеральное 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.