Tenzometry Tenzometr je pasivní elektrotechnická součástka používaná k nepřímému měření deformace součásti, způsobené mechanickým napětím Fyzikální podstatou.

Prezentace na téma: "Tenzometry Tenzometr je pasivní elektrotechnická součástka používaná k nepřímému měření deformace součásti, způsobené mechanickým napětím Fyzikální podstatou."— Transkript prezentace:

1 Tenzometry Tenzometr je pasivní elektrotechnická součástka používaná k nepřímému měření deformace součásti, způsobené mechanickým napětím Fyzikální podstatou tenzometrických měření je Hookův zákon (popisuje pružnou deformaci materiálu působením síly, za předpokladu malých sil a malých deformací, které po odlehčení zmizí – deformace je přímo úměrná napětí materiálu) Nejpoužívanější jsou odporové tenzometry kovové nebo polovodičové (existují i kapacitní, rezonanční), u nichž dochází ke změně elektrického odporu působením mechanického napětí (deformací tenzometru) U kovových tenzometrů dochází ke změně elektrického odporu změnou rozměrů vodiče tenzometru, u polovodičových změnou elektrické vodivosti

2 Tenzometry Tenzometr je možno použít všude tam, kde lze převést působení měřené veličiny na deformaci materiálu (tenzometru) tlak síla (tahová síla v niti) kroutící moment frekvence kmitání součástí atd.

3 Tenzometry Pro (elektrický) odpor kovového vodiče kruhového průřezu platí: celková relativní změna odporu: mikrostrukturální změna měrné vodivosti, u kovů možno zanedbat z teorie pružnosti platí: je Poissonovo číslo výsledný vztah pro relativní změnu odporu: je podélná deformace je součinitel deformační citlivosti (tenzometrická konstanta) pro kovy pro polovodiče

4 Tenzometry POZOR ! u obou typů tenzometrů teplotní závislost, nutno kompenzovat Měřící obvody pro odporové tenzometry (odpor čidla kolem 100 Ω, změny odporu řádově μV, měřící obvod → můstek) „čtvrt můstek“ nevýhody: nízká citlivost nutná teplotní kompenzace

5 Tenzometry Rp1, Rp2 jsou vyvažovací rezistory (při výrobě) Rs1, Rs2 jsou justážní rezistory (při výrobě) Rk nastavení jmenovitého diagonálního napětí UD pro plný měřící rozsah

6 Tenzometry Přímá (Ohmova) metoda měření odporů Pro měření změny odporu (v řádu jednotek %) je změna úbytku napětí na měřeném rezistoru (čidlu) v porovnání s rozsahem voltmetru velmi malá  velká chyba měření. Proto můstková metoda POZNÁMKA: při měření musí být IR = konst

7 Tenzometry Můstková metoda měření odporů (Wheatstonův můstek – viz. obrázek) Pro vyvážený můstek (IG = 0) platí UAC = UAD a UCB = UDB s použitím Ohmova zákona Rx I1 = R1 I2 a Rd I1 = R2 I2 podělením obou rovnic platí Rx / Rd = R1 / R2 Pro nevyvážený můstek (IG ≠ 0) platí kde Ɛ je napětí napájecího zdroje

8 Tenzometry A jak zapojit jednotlivé tenzometry do můstku a proč? Vždy tenzometry stejně namáhané (tlak – tah) do protilehlých větví (jinak by bylo výstupní napětí Ud z můstku nulové)