= K, kde K je tzv. gauge factor - deformační citlivost (hlavní parametr tenzometru) l r

Podobné dokumenty
9. MĚŘENÍ SÍLY TENZOMETRICKÝM MŮSTKEM

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

Vážicí technologie. Tenzometrické snímače zatížení. Thomas Hesse

Laboratorní cvičení L4 : Stanovení modulu pružnosti

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

Zapojení odporových tenzometrů

6. MĚŘENÍ SÍLY A KROUTICÍHO MOMENTU

Výhody/Použití. Neomezená mez únavy při ± 100% jmenovitého zatížení. Nanejvýš odolný vůči příčným silám a ohybovým momentům

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

Výhody/Použití. Pro statické i dynamické síly v tahu a tlaku. Jednoduchá montáž, rozličné způsoby připojení. Druhý záložní měřící můstek

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

e, přičemž R Pro termistor, který máte k dispozici, platí rovnice

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku. Přístroje: Úkol měření: Schéma zapojení:

D a t o v ý l i s t. S n í m ač síly. S é r i e K. ( 4 k N k N ) Výhody/Použití. Varianty. Pro statické i dynamické síly v tahu a tlaku

6. MĚŘENÍ SÍLY A KROUTICÍHO MOMENTU

Výhody/Použití. Neomezená mez únavy při ± 80% jmenovitého zatížení. Jednoduchá montáž, rozličné způsoby připojení

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Zapojení teploměrů. Zadání. Schéma zapojení

Návod k laboratorní práci: MĚŘENÍ A REGULACE TLAKU, KALIBRACE TLAKOMĚRŮ

TENZOMETRY tenzometr Použití tenzometrie Popis tenzometru a druhy odporovými polovodičovými

9. MĚŘENÍ SÍLY TENZOMETRICKÝM MŮSTKEM

HPS - SEŘÍZENÍ PID REGULÁTORU PODLE PŘECHODOVÉ CHARAKTERISTIKY

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ DEFORMACE

Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-3

9. MĚŘENÍ SÍLY TENZOMETRICKÝM MŮSTKEM

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-5

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Automatizační technika Měření č. 6- Analogové snímače

2-LC: Měření elektrických vlastností výkonových spínačů (I)

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 2. Jan Krystek

1. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli z protažení drátu. 2. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli a duralu nebo mosazi z průhybu trámku.

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Laboratorní úloha č.8 MĚŘENÍ STATICKÝCH A DYNAMICKÝCH CHARAKTERISTIK

LABORATORNÍ TENZOMETRICKÝ PŘEVODNÍK

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů logického obvodu, část 3-6-5

MĚŘENÍ TEPLOTY. MĚŘENÍ ODPOROVÝM SNÍMAČEM S Pt 100

Technická dokumentace. typ TENZ

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Kovove a) Snimače prilozne (obr) dratkove (navinuty drat) foliove (kovova folie na podlozce) b) Snimace lepene dratkove (navinuty drat na podlozce)

7. MĚŘENÍ LINEÁRNÍHO POSUVU

Elektronické teplotní snímače a převodníky RS-9100 pro vnitřní použití. Vlastnosti a výhody

Převodník tlaku P30 / P31

1. Zadání. 2. Teorie úlohy ID: Jméno: Jan Švec. Předmět: Elektromagnetické vlny, antény a vedení. Číslo úlohy: 7. Měřeno dne: 30.3.

Tenzometry HBM. Petr Wasgestian

Příloha č. 3. Specifikace požadavků na Univerzální trhací stroj s teplotní komorou a pecí. Univerzální trhací stroj s teplotní komorou a pecí

Operační zesilovač, jeho vlastnosti a využití:

D a t o v ý l i s t. N o r m á l o v ý s n í m ač m o m e n t u s í l y. S é r i e D m - T N. ( 1 N m N m ) Výhody/Použití.

Pracovní list - Laboratorní práce č. 7 Jméno: Třída: Skupina:

Výhody/Použití. Třída 00 dle ISO 376 v rozsahu 10 % až 100 % Speciálně k navázání siloměrných zařízení. Necitlivý vůči rušivým silám a momentům

Použitý rezistor (jmenovitá hodnota): R1 = 270 kω je přesný metalizovaný rezistor s přesností ± 0,1%.

idrn-st Převodník pro tenzometry

1 SENZORY SÍLY, TLAKU A HMOTNOSTI

Tenzometrické měřidlo

E1 - Měření koncentrace kyslíku magnetickým analyzátorem

5. A/Č převodník s postupnou aproximací

TRANZISTOROVÝ ZESILOVAČ

PŘECHODOVÝ DĚJ VE STEJNOSMĚRNÉM EL. OBVODU zapnutí a vypnutí sériového RC členu ke zdroji stejnosměrného napětí

PHH-222. ph metr. 4. Procedura kalibrace ph. 4-1 Důvod kalibrace

TENZOMETRICKÉ PŘEVODNÍKY

TENZOMETRICKÝ PŘEVODNÍK

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava. (Návod do měření)

D/A převodník se dvěma napěťovými nebo proudovými výstupy. (0 10 V, 0 5 V, ±10 V, ±5 V, 4 20 ma, 0 20 ma, 0 24 ma)

trubku o délce l. Prut (nebo trubka) bude namáhán kroutícím momentem M K [Nm]. Obrázek 1: Prut namáhaný kroutícím momentem.

Měřící a senzorová technika Návrh měření odporových tenzometrů

Vysokoproudový, přepínací napájecí zdroj s dálkovým ovládáním SPS-9600/9602

BASPELIN MRP Popis obsluhy indikační a řídicí jednotky MRP T2

Laboratorní úloha č. 3 Spřažená kyvadla. Max Šauer

CP-MM. Návod k obsluze a montáži Hlásicí modul pro spínané napájecí zdroje řady CP-C

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

PŘEVODNÍK SNÍMAČE SIL NA USB PRO ZOBRAZENÍ V PC DSCUSB. KRÁTKÁ PŘÍRUČKA PRO OBSLUHU A KONFIGURACI Revize červenec 2014

VŠB-TU Ostrava 2006/2007. Měřící a senzorová technika Návrh měřícího řetězce. Ondřej Winkler

Měření vlastností optických vláken a WDM přenos

ÚSTAV KOVOVÝCH MATERIÁLŮ A KOROZNÍHO INŽENÝRSTVÍ. Informace k praktickému cvičení na Stanovišti 3

MaRweb.sk. P5102 Univerzální programovatelné dvouvodičové převodníky. Použití. Technické parametry. Popis

Systém vykonávající tlumené kmity lze popsat obyčejnou lineární diferenciální rovnice 2. řadu s nulovou pravou stranou:

Tenzometrické měřidlo

Dimenzování pohonů. Parametry a vztahy používané při návrhu servopohonů.

METODICKÝ LIST Z ELEKTROENERGETIKY PRO 3. ROČNÍK řešené příklady

DMD 333H DMD 333H. Diferenční snímač tlaku pro technologické. Kapacitní čidlo tlaku - Komunikace HART Jmenovitý rozsah od 0 7,5 kpa do kpa

1. Změřte Hallovo napětí v Ge v závislosti na proudu tekoucím vzorkem, magnetické indukci a teplotě. 2. Stanovte šířku zakázaného pásu W v Ge.

TRHACÍ PŘÍSTROJ LABTEST 2.05

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

VYHODNOCOVACÍ JEDNOTKA A VELMI RYCHLÝ PŘEVODNÍK

1.1 Měření hodinového úhlu transformátorů

Teorie elektronických obvodů (MTEO)

Výhody/Použití. Varianty. prostředí. Flexibilní vícekomponentní měřící. Třída přesnosti 0,0025. Měřící zesilovač. Ovládání dotykovou obrazovkou

Ignition Control V6.5

Měření vlnové délky, impedance, návrh impedančního přizpůsobení

PŘECHODOVÁ CHARAKTERISTIKA

Použití: Měření přechodových odporů a vodivé spojení Měření izolačních odporů test hlídačů izolačního stavu

Transkript:

MĚŘENÍ SÍLY - TENZOMETRY Pro odporový tenzometr platí vztah mezi relativní změnou odporu a poměrným prodloužením nebo zkrácením: R = K, kde K je tzv. gauge factor - deformační citlivost (hlavní parametr tenzometru) R l I. CEJCHOVÁNÍ TENZOMETRU - viz obr. P. )Po zatížení závažím G je mezi podporami konst. ohyb. moment M o a rel. prodloužení povrch. vláken tyče je l M o yh = =, kde y průhyb tyče, h, b, r viz obr. P., E modul pružnosti W E r o ( pro h b W o =, (r >> y), 6 M or y =, EJ 8 h b J = ) ) Závaží je možno imitovat odporem R c (tzv. "shunt calibration") viz obr. P., pak změna Rc R R R = R =,dále RC + R RC + R R R = R R + R C R r = K, (po dosazení) deformační konstanta K =, R = Ω l R + R yh C h η Obr. P. Obr. P. a) Určete deformační konstantu K foliového tenzometru nalepeného na duralové tyči zatěžované dle obr. P.. Měření opakujte x a hodnotu K určete jako průměrnou. Při měření použijte kompenzační tenzometr obr. P.. b) V mezích Hookova zákona změřte závislost průhybu tyče na zatížení y = f(g) a závislost výstup. napětí tenzometrického ¼-můstku (lze přecejchovat jako obraz zatížení U [N]) na zatížení G, tj. U = f(g). Jako zátěžnou jednotku užijte kotouč cca m,6 kg a sady závaží. Pomocí kotoučů a závaží realizujte vzestupné zatížení s následným odlehčením ( cykl ). Rozhodněte, zda je nutno brát v úvahu hysterezi. Z grafu určete citlivosti pro /G max, popř. stanovte korekci závislosti U = f(g), tak aby údaje U odpovídaly reálnému zatížení G. c) Ověřte (pouze jako demonstraci): reprodukovatelnost průhybu a zatížení (např. 5x opakovaným zatížením z klid. hodnoty na cca N), krátkodobou časovou stabilitu údajů (např. v intervalu -6 s pro vybrané zatížení), možnost zvýšit citlivost -přechodem ze ¼ na ½ - můstek (lehkým tlakem na nosník kompenzačního tenzometru) vliv teploty -!!Až jako poslední demo!! - aby pro další měření stačil nosník s kompenzačním tenzometrem opět zchladnout. Ohřev realizujte pomocí bodové lampy!!pouze krátkodobě!! - vzdálené cca 5 cm. Přístroje a pomůcky: - měřicí stanice geometrických veličin INTRONIX NX + čidlo (indukční dif. sonda ± 5 µm př. %), - měřicí jednotka SCOUT 55 + tenzometrický ¼ -můstek s kompenzačním tenzometrem R M = R K = Ω, - zatěžovací přípravek + 7x závaží (à kotouč cca,6 kg ± %) + sada závaží, - odpor s dekádou R C = 567 kω + R; R dekáda kω (%).

Obsluha: Na zadním panelu měřicí ústředny SCOUT 55 hlavní vypínač ZAP.; obdobně u INTRONIXu (z hlavního MENU pomocí - vybrat: MERENI PRUBEZNE). Zobrazené hodnoty považujte za výchozí ( -vé N; µm, popř. mm). Po měření hlavní vypínače VYPNOUT! Postup - ad a) pro výpočet K : - na plato naložte všech 7 kotoučů odpovídá G max ; zaznamenejte průhyb tyče y a odpovídající obraz zatížení U, - závaží sundejte a nasimulujte ho elektricky paralelním připojením odporu R C (místo připojení: vodič svorka dekády - označeny R C ). Na dekádě nastavte hodnotu R tak, aby odpovídala původní hodnotě U (před sejmutím závaží), pak R C = R + 567 kω. Pozn.:! Manipulace se závažími provádějte opatrně, aby mechanismus nespadl z podpůrného břitu!!! NEDOTÝKEJTE SE polohové SONDY a distanční PODLOŽKY!! - pokud je ukazatel v rozmezí cca ± 5 µm - v klidové poloze (tj. bez závaží). Tab. pro R = Ω; G max m, kg (~ 7x,6 kg) č. U [N] y [mm] R C = R + 567 [kω] K [ - ] K stř [ - ] ad b) Tab. pro y = f(g) ; U = f(g) G [kg] 5 6 7 U [V] y [mm] (zatěžování) (odlehčování) (zatěžování) (odlehčování) Citlivost snímače - z grafu: c U = = [V/N]; G c y y = = [mm/n]; G

II. TENZOMETRICKÝ MŮSTEK - KOMPENZACE TEPLOTY Obr. P.5: Pro U V = platí pro rovnováhu: R R = R R. Volíme: R - = R klidová hodnota (bez zatížení). ¼ - můstek: tenzometr měřicí; popř. tenzometr kompenzační - musí být v sousední větvi obr. P.6, ½ - můstek: x tenzometr měřicí; popř. x tenzometr kompenzační. Pro dosažení -násobku citlivosti: - shodně namáhané tenzometry (tah-tah, popř. tlak-tlak) zapojit do protilehlých větví obr.p.7, - opačně namáhané tenzometry (tlak- tah ) zapojit do sousedních větví obr.p.8, plný můstek: x tenzometr měřicí (zároveň kompenzační). Pro dosažení až -násobku citlivosti obr. P.9. Obr. P.5 Obr. P.6 Obr. P. 7 Obr. P.8 Obr. P. 9 a) Porovnejte citlivost ½ a ¼ - můstku. Změřte závislost výstupního napětí U V jako fci průhybu y, tj.: U V = f(y) u jednostranně namáhané planžety v rozsahu y (-5mm; +5mm). b) Z grafů určete: rozsah snímače; citlivost snímače (popř. porovnejte symetrii - tah x tlak - tj.: I.x III.kvadrant); metodou lineární regrese stanovte rovnici náhradní přímky. Pomůcky a přístroje: - přípravek x - tenzometrický ½ můstek: R = Ω ±,5%, K- faktor,8 ± %, typ /LY pro ocel; - měřicí ústředna SPIDER 8 (tř. př.,) plně řízená počítačem, proto nemá žádné vnější nastavovací ani řídící prvky komunikuje přes paralelní port PC/Master (IEE-8); nebo sériový RS-C. Určena k elektrickým měřením mechanických veličin jako dráha, síla, tlak, relativní prodloužení, zrychlení, teplota, rychlost. Možno připojit až 8 snímačů. - PC: MS Windows.; 886; 8 MB RAM; HD 5 MB; paralelní (LPT), sériový (COM,) port; myš. Postup a obsluha: - ZAPnout PC po náběhu ZAPnout SPIDER 8 a spustit program CONMES (LPT, EPP) MERENI; - zvolte variantu ½ nebo ¼ - můstek planžeta bez zatížení; kontrola: měřicí rozsah citlivosti mv/v; ½ - můstek. kanál odpovídá typu snímače polo most (ale pouze tenzometry aktivní) ten55; ¼ - můstek 5. kanál odpovídá typu snímače polo most (ale pouze tenzometr aktivní) ten55; objeví-li se nenulová hodnota - vynulujte (nepodaří-li se, zobrazenou hodnotu považujte za výchozí, tj. ); - průhyb s krokem mm nastavujte od -5 mm do +5 mm, zaznamenejte U V - tab.. Pozn.: Hodnoty +5 mm až + mm realizujte přítlakem planžety k stavěcímu hrotu mikrometrického šroubu. Hodnoty -mm až -5 mm realizujte lehkým vyhnutím planžety nad nastavovanou mez s následným nastavením mikrometrického šroubu na tuto mez. Po uvolnění planžety odečtěte U V. Obdobně realizujte návrat mikrometrického šroubu do klidové polohy.!! Z důvodu opotřebení NENASTAVUJTE - průhyb planžety - ŠROUBEM!! Pro pohodlí odečtu možno použít MONITOR v nabídce PANELY (návrat ZPET ke Konfigur7.cfn)! Po měření: ukončete program KONEC v nabídce SOUBOR; aktivujte START a VYPnout PC; po svolení vypněte hlavní vypínač PC a SPIDERu 8; planžety odlehčete. Tab. y [mm] -5 - - - - + + + + +5 ½- můstek ¼ - můstek U V [V]

III. APLIKACE TENZOMETRŮ - VÁHOVÝ ĆLÁNEK Úkol : a) Ověřte linearitu snímače U = f(g), tj. závislost výstupního napětí [mv] zobrazeného zatížení U [N] na skutečném zatížení G = mg [N]; v rozmezí sady závaží (cca kg) pro různá místa plochy snímače (střed, roh, kraj). b) Pro vybrané hmotnosti (např. kg ;,5 kg ; kg) stanovte rozlišovací schopnost váhy (s krokem cca g měňte vstup převodníku a sledujte odezvu na výstupu, určete případnou max. odchylku = [N]. c) Určete tř. přesnosti: Tp = ( Gmax / Gmax).% = %, je-li jmenovitý rozsah váhy 7, kg (odpovídá Gmax); a Gmax max. chyba v měřicím rozsahu (pro zjednodušení uvažujte jenom Vámi měřené hodnoty). Přístroje a pomůcky: - tenzometrická váha HBM-WE s váhovým článkem PW- 7, kg;!! kompletní sada závaží bez plíšků Obsluha: - ZAPnutí - zasunutím vidlice do zásuvky. Automaticky se nastaví (po chvíli) měřicí režim. - VYPnutí - vytažením vidlice ze zásuvky.

Měření momentu ) změřte a vykreslete závislost poměrného prodloužení ε = f(m) a výstupního napětí můstku U = g(m) jako funkce torzního zatížení ocelové trubky ) Vyneste graficky změřené hodnoty spolu s vypočtenými podle teoretického vztahu a komentujte případné rozdíly Popis: Zatěžovaná ocelová trubka má vnitřní průměr d = mm, vnější průměr D = 5 mm, materiál uvažujte ocel s modulem pružnosti v tlaku E = GPa a Poissonovou konstantou ν =,. Trubka je zatěžována přidáváním závaží o hmotnosti m na známém rameni délky l = mm. Poměrné prodloužení ε je měřeno tenzometry v zapojení plného můstku. Výstupní napětí U je měřeno přesným mv. Deformační citlivost - "gauge factor" - použitých tenzometrů je K =,. Můstek je napájený napětím V S. Použité přístroje: RLC můstek, napájecí zdroj Diametral PR5D (5V část) Měřené a vypočtené hodnoty: hmotnost m (g) Zatěžovací síla (N) 5 5 5 5 Použité vztahy: Zatěžovací moment T (Nm) Poměrné prodloužení ε(-) Rozvážení můstku R/R (-) Měřené výstupní napětí můstku U (mv) Vypočtené výstupní napětí můstku U (mv) Zatěžovací síla : modul pružnosti v krutu: G T Poměrné prodloužení: ε = G W = m g Zatěžovací moment: T = l k = E ( + ν ) K výstupní napětí můstku V = VS ε ; Moment odporu v krutu W ; Rozvážení můstku R / R = ε K ; k π D d = 6 D 5