Последовательность выполнения лабораторной работы. Рисунок 1.5 – Схема нагружения упругого элемента

Рисунок 1.5 – Схема нагружения упругого элемента

В лабораторной установке используется упругий элемент в виде балки постоянного сечения рис.1.5. Балка расположена на двух опорах. К консольным концам балки прикладывают равные силы Р, вызывающие ее изгиб. На рабочий участок балки между опорами действует постоянный изгибающий момент, который вызывает равномерную деформацию рабочего участка длиной l. Эту деформацию определяют косвенно, по величине прогиба f в середине балки, с помощью формулы:

Для измерения прогиба обычно применяют индикатор часового типа.

Параметры измерительной установки

Е- модуль продольной упругости(модуль Юнга), Е=223*10⁹ Па

Kt- коэффициент тензочувствительности, Kt=2, 9;

R- сопротивление тензорезистора, R=199, 2 Oм;

R_V – сопротивление добавочного резистора, R_V = 10 Ом;

l - расстояние между опорами упругого элемента, l =0, 08 м;

h- высота упругого элемента, h=1, 8*10^-3 м;

b- ширина упругого элемента, b=10, 07*10^-3 м;

I_max –максимальный ток паспортная характеристика), I_max=22 mA;

e_max=3000× 10^-6.

Перед началом проведения измерительного эксперимента необходимо рассчитать:

1. напряжение питания измерительного моста (закон Ома для участка цепи)

U_пит. = I _max× 2 R;

.

Таблица 1.1 – Результаты измерительного эксперимента

de, мм	Результат серии эксперимента, U, мВ	Uср., мВ
1 серия	2 серия	серия	серия	5 серия	6 серия	7 серия	8 серия	9 серия	10 серия
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

Подключить источник постоянного напряжения к сети 220В и установить требуемое выходное напряжение (контроль напряжения провести с помощью электронного вольтметра В7-1). Источник питания подключить в генераторную диагональ измерительного моста, в измерительную диагональ моста подключить электронный вольтметр В7-1 (с выбором соответствующего диапазона измерения напряжения). Установить указатель индикатора часового типа в нулевое положение и провести измерения напряжения в измерительной диагонали моста на каждом шаге изменения деформации упругого элемента (от 0 мм до 1, 5 мм с шагом 0, 1мм). Эксперимент провести многократно (рекомендуемое количество серий экспериментов 10). Результаты измерительного эксперимента и оценки результатов прямых многократных измерений свести в таблицу (табл.1.1).

Разработать компьютерную модель проверки адекватности динамических характеристик тензопреобразователя, полученных по экспериментальным и расчетным данным. Построить графики динамической характеристики тензопреобразователя по данным математического моделирования и измерительного эксперимента. Провести визуальную оценку адекватности полученных динамических характеристик. При наличии неадекватности объяснить причины.

По результатам выполнения лабораторной работы составить отчет. В отчет включить результаты измерительного и вычислительного экспериментов. Пары адекватных значений деформации упругого элемента и напряжения в измерительной диагонали моста представить в форме таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Результаты вычислительного эксперимента

de, мм	, мВ
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

Контрольные вопросы

1. К какому виду средств измерений можно отнести тензорезисторы?

2. Поясните принцип действия тензорезисторных преобразователей.

3. Назовите основные источники погрешностей при использовании тензорезисторных преобразователей.

4. Какие физические величины можно измерять с помощью тензорезисторных преобразователей?

5. Зачем в лабораторной работе проводились 10 серий измерений?

6. В какую измерительную схему включают тензорезисторы?

Лабораторная работа №2 (4 часа)