Στρεσομέτρο: Λειτουργικό Αρχή & Διάγραμμα

Τι είναι ένα στρεσομέτρο

Ένα στρεσομέτρο είναι ένας αντιστοιχός που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της διάταξης σε ένα αντικείμενο. Όταν εφαρμόζεται μια εξωτερική δύναμη σε ένα αντικείμενο, λόγω της οποίας παρατηρείται μια μεταμόρφωση στη μορφή του αντικειμένου. Αυτή η μεταμόρφωση, που είναι είτε συμπίεση είτε εκτάση, ονομάζεται διάταξη και μετριέται από το στρεσομέτρο. Όταν ένα αντικείμενο μεταμορφώνεται εντός του ορίου της ελαστικότητας, είτε γίνεται στενότερο και μακρύτερο, είτε γίνεται μικρότερο και ευρύτερο. Συνεπώς, παρατηρείται μια αλλαγή στην αντίσταση από την άκρη στην άκρη.

Το στρεσομέτρο είναι ευαίσθητο σε μικρές αλλαγές στη γεωμετρία ενός αντικειμένου. Μέσω της μέτρησης της αλλαγής της αντίστασης ενός αντικειμένου, μπορεί να υπολογιστεί η ποσότητα της επιβληθείσας τάσης.

Η αλλαγή της αντίστασης συνήθως έχει πολύ μικρή τιμή, και για να ανιχνευτεί αυτή η μικρή αλλαγή, το στρεσομέτρο έχει ένα μακρύ, λεπτό μεταλλικό λωρίδιο τοποθετημένο σε ζιγκ ζαγκ μοτίβο σε ένα μη ηλεκτρολυτικό υλικό, που ονομάζεται φέρον, ώστε να μπορεί να επεκτείνει τη μικρή ποσότητα τάσης σε ομάδα παράλληλων γραμμών και να μετρηθεί με υψηλή ακρίβεια. Το στρεσομέτρο είναι πραγματικά επικολλημένο στη συσκευή με έναν κόλλητο.

Όταν ένα αντικείμενο παρουσιάζει φυσική μεταμόρφωση, η ηλεκτρική του αντίσταση αλλάζει και αυτή η αλλαγή μετριέται από το στρεσομέτρο.

Κύκλωμα στρεσομετρικής γέφυρας

Το κύκλωμα στρεσομετρικής γέφυρας δείχνει την μετρημένη τάση μέσω του βαθμού αναλογίας, και χρησιμοποιεί ένα βολτμέτρο στο κέντρο της γέφυρας για να παρέχει μια ακριβή μέτρηση αυτής της αναλογίας:

Σε αυτό το κύκλωμα, R1 και R3 είναι τα ρατιονάλια χέρια ίσα μεταξύ τους, και R2 είναι το ρεοστατικό χέρι με τιμή ίση με την αντίσταση του στρεσομετρικού. Όταν το στρεσομέτρο δεν είναι εντατικοποιημένο, η γέφυρα είναι ισορροπημένη, και το βολτμέτρο δείχνει μηδενική τιμή. Καθώς υπάρχει μια αλλαγή στην αντίσταση του στρεσομετρικού, η γέφυρα γίνεται ανισορροπημένη, παράγοντας μια ενδείξη στο βολτμέτρο. Η εξόδου τάση από τη γέφυρα μπορεί να ενισχυθεί περαιτέρω από έναν διαφορικό ενισχυτή.

Μεταβολή θερμοκρασίας του στρεσομετρικού

Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει την αντίσταση του στρεσομετρικού είναι η θερμοκρασία. Εάν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη, η αντίσταση θα είναι μεγαλύτερη, και εάν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη, η αντίσταση θα είναι μικρότερη. Αυτή είναι μια κοινή ιδιότητα όλων των διαχωριστών. Μπορούμε να ξεπεράσουμε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας στρεσομετρικά που είναι αυτόνομα εξισορροπημένα σε θερμοκρασία ή με την τεχνική του dummy στρεσομετρικού.

Οι περισσότεροι στρεσομετρικοί κατασκευάζονται από σύμμικτο constantan, το οποίο ακυρώνει την επίδραση της θερμοκρασίας στην αντίσταση. Ωστόσο, κάποια στρεσομετρικά δεν είναι από ισοελαστικό σύμμικτο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένα dummy στρεσομέτρο στη θέση του R2 στο κύκλωμα στρεσομετρικής γέφυρας, το οποίο λειτουργεί ως συσκευή εξισορρόπησης θερμοκρασίας.

Όποτε η θερμοκρασία αλλάζει, η αντίσταση θα αλλάξει στο ίδιο ποσοστό στα δύο χέρια του ρεοστατικού, και η γέφυρα παραμένει σε κατάσταση ισορροπίας. Η επίδραση της θερμοκρασίας ακυρώνεται. Είναι καλό να διατηρείται χαμηλή η τάση, ώστε να αποφευχθεί η θερμογέννηση του στρεσομετρικού. Η θερμογέννηση του στρεσομετρικού εξαρτάται από τη μηχανική του συμπεριφορά.

Αυτή η διάταξη θεωρείται ως τεταρτομήρια γέφυρα. Υπάρχουν δύο άλλες διατάξεις, μισομήρια και πλήρης γέφυρα, οι οποίες παρέχουν μεγαλύτερη ευαισθησία σε σχέση με το κύκλωμα τεταρτομήριας γέφυρας. Παρ' όλα αυτά, το κύκλωμα τεταρτομήριας γέφυρας είναι ευρέως χρησιμοποιούμενο σε συστήματα μέτρησης στρέσης.

Χρήση του στρεσομετρικού

• Στο πεδίο της μηχανικής μηχανολογίας.

• Για τη μέτρηση της τάσης που παράγεται από μηχανήματα.

• Στο πεδίο των δοκιμών συσταδικών εξαρτημάτων αεροσκαφών, όπως συνδέσεις, δομικές βλάβες κλπ.

Δήλωση: Επιδείξτε σεβασμό στο αρχικό, καλά άρθρα αξίζουν να μοιραστούν, εάν υπάρχει παραβίαση δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας, παρακαλώ επικοινωνήστε για διαγραφή.