На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Темзометрический преобразователь

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 05.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 3. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


      Зміст

 

           Тензометричний вимірювальний перетворювач

     Тензометричний  вимірювальний перетворювач - параметричний  резистивний перетворювач, який перетворює деформацію твердого тіла, викликану  доданим до нього механічним напругою, в електричний сигнал. 
Резистивний тензодатчик представляє собою підставу із закріпленим на ньому чутливим елементом. Принцип вимірювання деформацій за допомогою тензометричного перетворювача полягає в тому, що при деформації змінюється активний опір тензорезистора. Ефект зміни питомого опору металевого провідника під дією всебічного стиснення (гідростатичного тиску) був виявлений в 1856 році лордом Кельвіном і в 1881 році О. Д. Хвольсона.

     У сучасному вигляді тензометричний вимірювальний перетворювач конструктивно  являє собою тензорезистори, чутливий елемент якого виконаний з  тензочувствітельності матеріалу (дроту, фольги тощо), закріплений за допомогою сполучного (клею, цементу) на досліджуваній деталі (Рисунок 1). Для приєднання чутливого елемента в електричний ланцюг в тензорезистори є вивідні провідники. Деякі конструкції тензорезисторів для зручності установки мають підкладку, розташовану між чутливим елементом і досліджуваної деталлю, а також захисний елемент, розташований поверх чутливого елемента.
     

     Рисунок 1 Схема тензопреобразователя: 1 - чутливий елемент, 2 - сполучна, 3 - підкладка, 4 - досліджувана деталь, 5 - захисний елемент, 6 - вузол пайки (зварювання), 7 - вивідні провідники
     При всьому різноманітті завдань, що вирішуються за допомогою тензометричних вимірювальних перетворювачів, можна виділити дві основні області їх використання:
     - Дослідження фізичних властивостей матеріалів, деформацій і напруг в деталях і конструкціях;
     - Застосування тензодатчиків для вимірювання механічних величин, що перетворюються в деформацію пружного елемента.
     Для першого випадку характерно значне число точок тензометрування, широкі діапазони зміни параметрів навколишнього середовища, а також неможливість градуювання вимірювальних каналів. В даному випадку похибка вимірювання складає 2-10%.
     У другому випадку датчики градуюються по вимірюваній величині і похибки вимірів лежать в діапазоні 0,5-0,05%.
     

     Найбільш  яскравим прикладом використання тензометрів  є ваги. Тензометричними датчиками  оснащені ваги більшості російських і зарубіжних виробників ваг. Ваги на тензодатчиках застосовуються в  різних галузях промисловості: кольорова  і чорна металургія, хімічна, будівельна, харчова та інші галузі.
     Принцип дії електронних ваг зводиться  до вимірювання сили ваги, що впливає  на тензодатчик, за допомогою перетворення виникаючих змін, наприклад деформації, в пропорційний вихідний електричний  сигнал.
     Широке поширення тензодатчиків пояснюється цілим рядом їх досчтоінств:
     - Малі габарити і вага;
     - Малоінерційних, що дозволяє застосовувати  тензодатчики як при статичних,  так і при динамічних вимірюваннях;
     - Володіють лінійною характеристикою;
     - Дозволяють дистанційно і в багатьох точках проводити вимірювання;
     - Спосіб встановлення їх на  досліджувану деталь не потребує  складних пристосувань і не  спотворює поле деформацій досліджуваної  деталі.
     А їх недолік, що полягає в температурній  чутливості, можна в більшості  випадків компенсувати.
     Типи  перетворювачів і їх конструктивні  особливості 
В основі роботи тензопреобразователей лежить явище тензоеффекта, що полягає у зміні активного опору провідників при їх механічної деформації. Характеристикою тензоеффекта матеріалу є коефіцієнт відносної тензочутливості К, який визначається як відношення зміни опору до зміни довжини провідника:

     k = er / el
     где er = dr / r - відносна зміна опору провідника; el = dl / l - відносна зміна довжини провідника.
     При деформації твердих тіл зміна їхньої довжини пов'язано зі зміною обсягу, крім того, змінюються і їх властивості, зокрема величина питомого опору. Тому значення коефіцієнта тензочутливості в загальному випадку має бути виражене якK = (1 + 2?) + m
     Тут величина (1+2?) характеризує зміну опору, пов'язане зі зміною геометричних розмірів (довжини і перетину) провідника, а - зміна питомої опору матеріалу, пов'язане зі зміною його фізичних властивостей.
     Якщо при виготовленні тензопреобразователя використані напівпровідникові матеріали, то чутливість визначається в основному зміною властивостей матеріалу решітки при її деформації, і K »m і може змінюватися для різних матеріалів від 40 до 200.
     Всі існуючі перетворювачі можна розділити на три основних типи:
     - Дротові;
     - Фольгові;
     - Плівкові.
     

     Дротяні тензодатчик в техніці вимірювань неелектричних величин використовуються за двома напрямками.
     Перший  напрямок - використання тензоеффекта провідника, що знаходиться в стані об'ємного стиснення, коли природною вхідний величиною перетворювача є тиск навколишнього його газу або рідини. У цьому випадку перетворювач являє собою котушку дроти (зазвичай манганінового), поміщену в область вимірюваного тиску (рідини чи газу). Вихідний величиною перетворювача є зміна його активного опору.
     Другий  напрямок - використання тензоефффекта  розтягуємо дроту з тензочувствітельності  матеріалу. При цьому тензопреобразоателі  застосовуються у вигляді "вільних" перетворювачів і у вигляді наклеюються.
     "Вільні" тензопреобразователі виконуються  у вигляді однієї або ряду  дротів, закріплених по кінцях  між рухомою і нерухомою деталями, і, як правило, виконують одночасно  роль пружного елемента. Природною  вхідний величиною таких перетворювачів є досить мале переміщення рухомий деталі.
     Пристрій  найбільш поширеного типу наклеюється  дротяного тензодатчика зображено  на малюнку 2. На смужку тонкого паперу або лакову плівку наклеюється укладена зигзагоподібно тонка дріт діаметром 0,02-0,05 мм. До кінців дроту приєднуються вивідні мідні провідники. Зверху перетворювач покривається шаром лаку, а іноді заклеюється папером або фетром.
     Датчик  зазвичай встановлюється так, щоб його найбільш довга сторона була орієнтована  в напрямку вимірюваної сили. Такий перетворювач, будучи приклеєним до випробуваної деталі, сприймає деформації її поверхневого шару. Таким чином, природною вхідний величиною наклеюється перетворювача є деформація поверхневого шару деталі, на яку він наклеєний, а вихідний-зміна опору перетворювача, пропорційне цієї деформації. Зазвичай наклеюються датчики використовуються багато частіше ненаклеіваемих.
     

     Малюнок 2 - наклеюється дротяний тензопреобразователь: 1 - тензочувствітельності дріт; 2 - клей або цемент; 3 - целофанова або паперова підкладка, 4 - вивідні провідники
     Вимірювальної базою перетворювача є довжина  деталі, займана дротом. Найбільш часто  використовуються перетворювачі з  базами 5 - 20 мм, що володіють опором 30 - 500 Ом.
     Крім  найпоширенішої петлевий конструкції  дротяних тензодатчиків, існують і інші. При необхідності зменшення вимірювальної бази перетворювача (до 3 - 1 мм) його виготовляють віткових способом, який полягає в тому, що на оправці круглого перерізу на трубку з тонкого паперу наматиается спіраль з тензочувствітельності дроту. Потім ця трубка проклеюється, знімається з оправки, розплющується і до кінців дроту прикріплюються висновки.
     Коли  треба отримати від ланцюга з  тезопреобразователем струм великої  величини, часто використовують "потужні" дротяні тензопреобразователі. Вони складаються з великого числа (до 30 - 50) паралельно з'єднаних дротів, відрізняються великими габаритами (довжина бази 150 - 200 мм) і дають можливість значно збільшити пропускається через перетворювач струм (малюнок 3).
     

     Малюнок 3 - низькоомний («потужний») дротяний тензопреобразователь: 1 - тензочувствітельності дріт; 2 - клей або цемент; 3 - целофанова або паперова підкладка, 4 - вивідний провідник
     Дротяні датчики мають малу поверхню зв'язку зі зразком (підставою), що зменшує струми витоку при високих температурах і дає більшу напругу ізоляції між чутливим елементом і взірцем.
     Фольгові  тензодатчики є найбільш популярною версією наклеюються тензодатчиків. Фольгові перетворювачі являють собою стрічку з фольги товщиною 4 -12 мкм, на якій частина металу обрана травленням таким чином, що залишилася його частина утворює показану на малюнку 4 грати з висновками. 
При виготовленні таких грат можна передбачити будь-який малюнок грати, що є істотною перевагою фольгових тензопреобразователей. На малюнку 4, а показаний зовнішній вигляд перетворювача з фольги, призначеного для вимірювання лінійних напружених станів, на рис. 4, в - фольговий перетворювач, наклеюється на вал, для виміру крутних моментів, а на рис.4, б - наклеюється на мембрану.

     

     Малюнок 4 - фольгові перетворювачі: 1 - підгінних петлі, 2 - витки, чутливі до розтягуючих мембрану зусиллям, 3 - витки, чутливі до стискає мембрану зусиллям
     Серйозною перевагою перетворювачів з фольги є можливість збільшувати перетин  решт перетворювача; приварювання (або  припаювання) висновків можна в цьому випадку здійснити значно надійніше, ніж в перетворювачах з дроту.
     Фольгові  тензодатчики в порівнянні з дротяними  мають більше відношення площі поверхні чутливого елемента до площі поперечного  перерізу (чутливість) і більш стабільні  при критичних температурах і тривалих навантаженнях. Велика площа поверхні і мале поперечний переріз також забезпечує хороший температурний контакт чутливого елемента із зразком, що зменшує саморозігрів датчика.
     Для виготовлення фольгових тензопреобразователей  використовуються ті ж метали, що і для дротяних датчиків (константан, ніхром, сплав нікелю з залізом і т.д.), а також застосовуються ще й інші матеріали, наприклад тітаноалюмініевий сплав 48Т-2, що забезпечує вимір деформацій до 12 %, а також цілий ряд напівпровідникових матеріалів.

      Плівкові  тензодатчики

     В останні роки з'явився ще один спосіб масового виготовлення приклеюються тензосопротівленій, що полягає у вакуумній сублімації тензочувствітельності матеріалу  та подальшої конденсації його на підкладку, напилюваних безпосередньо на деталь. Такі тензопреобразователі отримали назву плівкових. Мала товщина таких тензопреобразователей (15-30 мкм) дає істотну перевагу при вимірах деформацій у динамічному режимі в області високих температур, де вимірювання деформації представляють собою спеціалізовану область досліджень.
     Цілий ряд плівкових тензопреобразователей  на основі вісмуту, титану, кремнію  або германію виконується у вигляді  однієї провідної смужки (малюнок 5). Такі перетворювачі не мають недоліку, що полягає в зменшенні відносної чутливості перетворювача в порівнянні з чутливістю матеріалу, з якого виконаний перетворювач.
     

     Малюнок 5 - Плівковий тензопреобразовтель: 1 - тензочувствітельності плівка, 2 - плівка лаку, 3 - вивідний провідник
     Тензометричний коефіцієнт перетворювача, виконаного на основі металевої плівки, дорівнює 2-4, а його опір коливається в діапазоні від 100 до 1000 Ом. Перетворювачі, виконані на основі напівпровідникової плівки, мають коефіцієнт порядку 50-200, і тому вони більш чутливі до прикладається напруги. При цьому немає необхідності використовувати підсилювальні схеми, оскільки вихідна напруга напівпровідникового тензометричного моста становить приблизно 1 В.
     На жаль, опір напівпровідникового перетворювача змінюється в залежності від прикладається напруги і є істотно нелінійним у всьому діапазоні напруг, а також сильно залежить від температури. Таким чином, хоча при роботі з тензометром на основі металевої плівки потрібно підсилювач, його лінійність дуже висока, а температурний ефект можна легко компенсувати.
 

       Список використанних джерел

 
      
    Измерения и компьютерно-измерительная техника: Учеб. пособие / В.А. Поджаренко, В.В. Кухарчук. - К.: УМК ВО, 1991. - 240 с.
    А.Я. Кулик, С.Г. Кривогубченко, М.М. Компанець, Д.С. Кривогубченко Проектування мікропроцесорних засобів автоматики. Під загальною редакцією А.Я. Кулика. Навчальний посібник. - Вінниця: ВДТУ, 2001. - 135с.
    и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.