Формирование мостовых схем

Формирование мостовых схем. Тензорезисторы предназначены для измерения напряжений, возникающих на поверхности различных деталей.

Тензорезисторы предназначены для измерения напряжений, возникающих на поверхности различных деталей. С помощью тензорезисторов можно измерять степень сжатия и растяжения, скручивания, изгиба, и рассчитать прикладываемые к изделию силы.

Тензорезисторы фольговые и проволочные Подробнее Цифровые тензометрические датчики Подробнее

Примечание: формула расчета коэффициента S приведена для единиц измерения мм/м , KR – чувствительность тензорезистора (значение из паспорта), ν – коэффициент Пуассона.

Таблица 1

1. Одноосевая деформация. 1 тензорезистор, 1 сопротивление, R≈R1. Термокомпенсация — нет. Компенсация изгиба — нет.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/K_R.
2. Одноосевая деформация. 2 тензорезистора, 1 сопротивление, R≈R1+R2. Термокомпенсация — нет. Компенсация изгиба — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*K_R).
3. Одноосевая деформация. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — нет.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/K_R.
4. Одноосевая деформация. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — нет.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/((1+ν)K_R). ν – коэффициент Пуассона*
5. Одноосевая деформация. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Мост. Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/((1+ν)2K_R).
6. Одноосевая деформация. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — нет.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Мост. Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*K_R).
7. Деформация изгиба. 1 тензорезистор, 1 сопротивление, R≈R1. Термокомпенсация — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод:Коэф. передачи. Тензорез./Статус:Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/K_R.
8. Деформация изгиба. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод:Коэф. передачи. Тензорез./Статус:Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*K_R).
9. Деформация изгиба. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод:Коэф. передачи. Тензорез./Статус:Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/(4*K_R).
10. Деформация кручения. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Полумост. Настройки/Метод:Коэф. передачи. Тензорез./Статус:Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*K_R).
11. Деформация кручения. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть.
		Конфигурирование: Настройки/Схема: Мост Настройки/Метод: Коэф. передачи. Тензорез./Статус: Вкл. Тензорез./Чувствит.: S=4/(4*K_R).

Измерение относительной деформации при помощи ZETSENSOR

Деформация контролируемого образца приводит к относительному изменению выходного напряжения с тензометрических полумостовых (либо мостовых) схем. Относительное изменение выходного напряжения описывается выражением ΔU=e₀/U (мВ/В). где e₀ – изменение выходного напряжения тензометрической схемы U – напряжения питания тензометрической схемы Рассчитываемая относительная деформация ε₀ (мм/м) связана с регистрируемым значением относительного изменения выходного напряжения тензометрической схемы по формуле: ε₀ = ΔU*S где S – коэффициент используемой тензометрической схемы подключения (формула для расчета приводится в табл. 1 и зависит от выбранной схемы подключения) При регистрации относительной деформации модулями ZETSENSOR в диспетчере устройств для параметра тип измерения следует выбрать «относительная деформация», а также задать скорректированное (в зависимости от требуемых единиц измерения деформации) значение коэффициента в соответствии с табл. 2
Таблица 2

Единицы измерения деформации	Коррекция значения коэффициента, задаваемой для ZETSENSOR
мм/м	S
мкм/м	S*1000
м/м	S/1000
%	S/10

Измерение напряжения материала при помощи ZETSENSOR

Расчет напряжения возникающего в материале может производиться в пределах его упругой деформации по деформации контролируемого образца, которая связана с регистрируемым (при помощи ZETSENSOR) относительным изменением выходного напряжения полумостовой либо мостовой схемы по формуле: ε₀ = ΔU*S где S – коэффициент используемой тензометрической схемы подключения (формула для расчета приводится в табл. 1 и зависит от выбранной схемы подключения) Примечание: при измерении напряжения коэффициент необходимо скорректировать по формуле S/1000 Напряжение материала связано с его относительной деформацией по формуле: σ=ε₀*E= ΔU*S*E где Е – модуль упругости материала контролируемого образца (значения для модуля упругости некоторых материалов приведены в табл. 3)
Таблица 3

Материал	Значение модуля упругости Е (МПа)
Алюминий	69000
Медь	100000
Сталь	210000
Стекло	60000
Бетон	20000

Измерение крутящего момента при помощи ZETSENSOR

Крутящий момент вызывает деформацию вала, которая регистрируется на его поверхности в виде относительного изменения выходного напряжения с тензометрических полумостовых (мостовых) схемΔU=e₀/U (мВ/В). Для измерения крутящего момента М (Н*м) используется формула: М= ΔU*Sкм где Sкм – коэффициент для измерения крутящего момента Формула расчета коэффициента Sкм для сплошных валов: Sкм=S*Е*π*D³/(1000*16*(1+ν)) где S – коэффициент используемой тензометрической схемы подключения (формула для расчета приводится в табл. 1 и зависит от выбранной схемы подключения) Е – модуль упругости для материала вала, [Па] D – диаметр вала, [м] v – коэффициент Пуассона для материала вала (значения коэффициента для некоторых материалов приведены в табл.4) Формула расчета коэффициента Sкм для полых валов: Sкм=S*Е*π*D³*(1-d⁴/D⁴)/(1000*16*(1+ν)) где d – внутренний диаметр полого вала, [м] При регистрации крутящего момента модулями ZETSENSOR в диспетчере устройств для параметра тип измерения следует выбрать в параметрах «относительная деформация», а также указать рассчитанное значение коэффициента Sкм.
Таблица 4

Материал	Значение коэффициента Пуассона
Алюминий	0,34
Медь	0,35
Сталь	0,28