ng ả ự ố ượ
ạ ạ ạ ộ 1 C m bi n bi n d ng, l c, kh i l ế ế 1.1 Đo đ bi n d ng ộ ế * C u t o - nguyên lý ho t đ ng ế ấ ạ Đ nh nghĩa bi n d ng: ị ạ D
l
e
=
Strain gage: th
ướ kim lo i d ạ ướ ạ mm ả ượ ườ
l c ch t o t ế ạ ừ ng kính kho ng 20 ệ
i d ng m t ộ hay strain gage ệ ở ng đ ườ i dây m ng đ ỏ ạ
m ng l ạ bán d n silicon lo i n hay p (áp đi n). Strain gage có đi n tr ẫ 100-1000 W
Strain gage ho t đ ng d a trên s thay đ i đi n tr khi bi n d ng: ự ạ ộ ự ệ ế ạ ổ ở
r=
R
2
+
+
- -
dl l
dl l
dD D
ng kính dây ề ế t di n, đ ệ ườ
r
+ -
=
1 2
d r
ấ dD l D dl ệ l dl
e= : ng su t (bi n d ng) d c,
ứ ế ạ ấ ọ
e= : ng su t (bi n d ng) ấ
ứ ế ạ
l
t
dD D
t
=
=
ν
s Poison : t ỷ ố
l A r r dR d dA d = = r r R A ρ, l, A, D : đi n tr su t, chi u dài, ti ở dR l R dl dl l ngang. e e
dD l D dl
l
1
=
=
+
G
1- 2ν
: h s gage ệ ố
r d r e
l
dR l R dl ở
G: cho b i nhà s n xu t (x p x 2 v i kim lo i costantan) ấ ấ ạ ả ớ ỉ
=
(cid:222)
G
= dR RG
e RG
l
ị ứ ự ậ
dl = l ạ ế đo s thay đ i đi n tr . ở ệ ổ * Đ c đi m – l a ch n ng d ng cho c m bi n ọ ứ ự ặ
dR l R dl Mu n đo bi n d ng ta dán strain gage lên v t ch u ng l c và ố ự ể
ụ ế ả ng d ng strain gage: Ứ ụ
ng b ng Strain gage 1.2 Đo l c và kh i l ự ố ượ ằ
=
=
.
ượ ậ
F m a P m g . , ng: ng v t, a: gia t c ố Đo l c (hay đo moment ng u l c, torque) th
ng d a vào các ẫ ự ườ ự
i tác d ng c a l c (strain * Nguyên lý L c, tr ng l ọ ự m: kh i l ố ượ ự nguyên t c sau: ắ ế • Bi n d ng: đo bi n d ng c a v t d ế ậ ướ ủ ạ ủ ự ụ
t (qu cân, l c lò ạ gage, áp đi n).ệ ằ • Cân b ng: cân b ng l c mu n đo v i l c đã bi ự ớ ự ằ ố ế ự ả xo).
ố ự
ể ự
Đo l c và kh i l ự ố ượ L c hay tr ng l ọ ự ố ậ ể ự ng b ng Strain gage ụ ượ ầ ạ ố ằ ế ạ ố ỉ * Đ c đi m – l a ch n ng d ng cho c m bi n • Gia t c: đo gia t c suy ra l c. • Di chuy n: đo s di chuy n c a v t suy ra l c. ủ ằ ồ ng c n đo tác d ng vào kh i kim lo i đàn h i có dán strain gage làm bi n d ng kh i đó (làm b ng nhôm hay thép không g – loadcell). ặ ọ ứ ự ụ ế ể ả
1-4 strain gage tích c c tùy ầ ừ ể ự ạ theo ng d ng. M ch c u Wheastone có th có t ứ VD: m ch c u có 4 strain gage tích c c: ụ ạ ự ầ
=
=
R
: c u cân b ng:
R 1
R 2
R 4
Khi ch a có l c tác d ng ự ư ụ ầ ằ
0
=
=
D
= + D R
= - R
R
Khi có l c tác d ng
R 1
R 3
R 2
R 4
ự ụ : gi mả D
=
V B
V 0
= = R 3 V = 0 R : tăng, R R
ệ Đi n áp ngõ ra t l Hình d ng loadcell th c t ỉ ệ ớ RD v i ự ế ạ
ợ ườ ố ượ Trong tr ạ ể ố ộ ầ ử ụ ạ ệ ủ ẽ ộ ng h p s d ng nhi u loadcell đ đo kh i l ậ ng v t ề (vd: tr m cân xe, tr m tr n bê tông … ): ta n i song song các đ u ra loadcell (đi n áp ngõ ra s là trung bình c ng c a các loadcell). Các hãng s n xu t s cung c p đ u cân cho loadcell. ấ ẽ
Cân ch nh loadcell: d a vào các m u kh i l ng chu n ầ ấ ố ượ ẫ ỉ ự ế ệ ả ẩ ự 1.3 C m bi n áp đi n (Piezoelectric) đo l c hay áp su t ấ * C u t o - nguyên lý ho t đ ng ả ấ ạ ạ ộ Hi u ng áp đi n: các tinh th nh th ch anh, quartz, tourmaline, ệ ứ ệ ể lithium sulfat, … phát sinh đi n áp khi ch u tác d ng c a l c. ủ ự ụ ệ ư ạ ị Đi n tích sinh ra do l c F: ự ệ
e=
Q k F= .
C
,
.a b c
k: h ng s đi n áp ằ
=
V
Đi n áp sinh ra: ệ ố ệ Q C
ặ ự ọ ứ ụ ế ể ệ * Đ c đi m – l a ch n ng d ng cho c m bi n ả ạ Ư ể ệ ỏ Đi n áp sau đó qua m ch khu ch đ i. u đi m CB áp đi n nh ế ắ ợ tr ng thái ự ở ạ tr ng thái đ ng. ạ g n, r n ch c, có đ nh y cao. Thích h p cho đo l c ạ đ ng (thay đ i liên t c) do tinh th ch phát sinh ở ạ ắ ổ ộ ụ ọ ộ ể ộ ỉ
