LOGO
Cảm biến biến dạng
Hà Nội-2011
1.Biến dạng và phương pháp đo
1.1.Định nghĩa một số đại lượng cơ học
-Định nghĩa biến dạng : =l/ l l- kích thước ban đầu
l- độ biến thiên kích thước.
-Giới hạn đàn hồi:Là ứng lực tối đa không gây nên biến dạng dẻo
vượt qua 2 % t ính bằng kG/ m m 2.Ví dụ giới hạn đàn hồi của t hép
~ 2 0 - 8 0 kG/ m m 2.
-Môđun Young( Y) :
ll = 1 / Y.F/ S= 1 / Y.( kG/ m m 2)
F- lực t ác dụng,kG
S- tiết diện chịu lực,mm2
-ứng lực,= F/ S
ll( t hé p) = 1 8 .0 0 0 - 2 9 .0 0 0 kG/ m m 2
-Hệ số poison : = - ll (biến dạng t heo phương với lực)
Trong vùng biến dạng đàn hồi :0 ,3
1.2.Phương pháp đo biến dạng
Hiện nay sử dụng phổ biến 2 loại đầu đo biến dạng:
-Đầu đo diện trở:loại đầu đo dùng phổ biến nhất.Chế tạo từ
vật liệu có điện trở biến t hiên theo mức độ biến dạng,kích
thước nhỏ:vài m m - vài cm .Khi đo được dán trực tiếp lên cáu
trúc biến dạng
-Đầu đo dạng dây rung dùng trong ngành xây dựng.Đầu đo
là m bằng 1 sợi dây kim loại căng giữa 2 điển cần đo biến
dạng.
2.Đầu đo điện trở kim loại.
2.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
-Dạng dây dẫn:
Dây điện trở kim loại gắn trên đế:
Đường kính dâ y:d2 0 m
Bề dày giá đỡ :0 ,1 m m ( giấy)
0 ,3 m m ( nhựa)
-- DạngDạng m àngm àng lướilưới::
MàngMàng kimkim loạiloại chếchế tạotạo trêntrên đếđế
TạoTạo hìnhhình dạngdạng quangquang trởtrở bằngbằng phươngphương pháppháp quangquang khắckhắc
KíchKích thướcthước :m m:m m -- cmcm
-- VậtVật liệu:thườngliệu:thường thuộcthuộc họhọ hợphợp k imk im N iN i
Hợp kim Thành phần Hệ số đầu đo K
Constantan 45% Ni,55% Cu 2,1
Isoelastic 52% Fe,36% Ni,8% Cr,4% (Mn+ Mo) 3,5
Karm a 74% Ni,20% Cr,3% Cu,3% Fe 2,1
Nicrome V 80% Ni,20% Cr 2,5
Bạch kim-volfram 92% Pt,8% W 4,1
KhiKhi đođo cảmcảm biếnbiến đượcđược dándá n lênlê n bềbề mặcmặc cầncần đođo biếnbiến dạngdạng
BiếnBiến dạngdạng củacủa vậtvật nghiênnghiên cứucứu cảmcảm biếnbiến bịbị biếnbiến dạngdạng
t ha ytha y đổiđổi R R củacủa cảmcảm biếnbiến
CấuCấu t rúct rúc cảmcảm biếnbiến::
LướiLưới bằngbằng dâydây dẫn:điệndẫn:điện trởtrở suấtsuất ,,tiếttiết diệndiện SS
chiềuchiều dàidài nlnl ( n( n-- sốsố đoạnđoạn))
ĐiệnĐiện trởtrở củacủa cảmcảm biến:Rbiến:R== l/ S .l/ S .biếnbiến dạngdạng RR
BiếnBiến dạngdạng dọcdọc củacủa dâydây thaythay đổiđổi kíchkích thướcthước
chiềuchiều ngangngang 1,b,hoặc d1,b,hoặc d
QuanQuan hệhệ giữagiữa biếnbiến dạngdạng ngangngang vàvà biếnbiến dạngdạng dọcdọc::
S
S
R
R
d
d
b
a
a